"Mo-Ji" uydusunun yardımıyla Çin, Singapur ve Büyük Britanya'dan fizikçiler, bilgisayar korsanlığına karşı korunan en uzun tam teşekküllü kuantum iletişim hattıyla Nanshan ve Delingha şehirlerini birbirine bağladılar.
"Bir iletişim uydusu kullanarak, birbirinden 1120 km uzaklıktaki iki yer istasyonu arasında kuantum anahtar değişimi yaptık. Bu, dolaşık fotonların iletim verimliliğini yaklaşık dört kat artırmamız ve saniyede 0,12 bit hıza ulaşmamız sayesinde mümkün oldu” diye yazıyor araştırmacılar.
Modern kuantum iletişim sistemlerinin işleyişindeki ana sorunlardan biri, ışığın bir optik fiberden geçerken yavaş yavaş "sönümlenmesi"dir. Bu nedenle, karasal veri iletim sistemlerini kullanırken, kuantum ağ düğümleri arasındaki mesafe artık sadece birkaç yüz kilometredir.
Fizikçiler bu sorunu iki şekilde çözmeye çalışıyorlar. Bir yandan, sözde kuantum sinyallerinin tekrarlayıcıları - verilerin bütünlüğünü bozmadan kendilerine giren kuantum sinyallerini okuyabilen, yükseltebilen ve alıcıya gönderebilen cihazlar - yardımıyla atlanabilir.
Öte yandan, karasal fiber optik kablolar aracılığıyla değil, iletişim uyduları aracılığıyla veri alışverişi yaparak kuantum bilgisinin iletim aralığını artırmak mümkündür. Özellikle, Eylül 2016'da, Şanghay Üniversitesi profesörü Jian-Wei Pan liderliğindeki Çinli bilim adamları benzer bir cihaz olan Mo-Tzi yörünge probu başlattı. Ek olarak, bunu ilk "kıtalararası" kuantum bilgi aktarımı oturumlarında başarıyla kullandılar.
Pan ve meslektaşları tarafından belirtildiği gibi bu deneyler, şifrelenmiş verilerin benzer şekilde iletilebileceğini gösterdi. Ancak iletilen foton sayısı, karasal iletişim hatlarının standart protokolleri dahilinde bağlantıyı tamamen şifrelemek için yeterli değildi.
Bunun nedeni, "Mo-Tzi" nin oldukça kısa bir süre yer istasyonlarının "görüş alanında" kalmasıdır. Bu süre zarfında, sabit hatlardan geçecek verileri şifrelemek için anahtarın tamamını aktarmak için zamana ihtiyacınız var. Bu, iki şekilde elde edilebilir - dolaşık fotonları algılamak için halihazırda mevcut olan sistemin etkinliğini artırmak veya kaynaklarını daha güçlü hale getirmek.
Pan ve meslektaşları, kozmik kuantum sinyallerinin alıcısı olarak işlev gören yer tabanlı teleskopların hassasiyetini artırmanın yanı sıra bu cihazların Mo-Tzu'yu daha kesin bir şekilde hedeflemesine ve daha fazla dolaşık yakalamasına izin veren yeni optik ve mekanik bileşenler geliştirerek ilk yolu seçtiler. ışık parçacıkları.
Fizikçiler bu teleskopları kullanarak, Çin'in birbirinden 1120 km uzaklıkta bulunan Nanshan ve Delingha şehirlerini birbirine bağlayan kalıcı bir iletişim kanalı oluşturdular. Uydu ile 285 saniyeden fazla sürmeyen kısa bir iletişim oturumunda veri şifreleme için tam bir anahtar iletebilir. Bu süre zarfında, "Mo-Ji" aynı anda Nanshan ve Delinghe'de görülebilir.
Böylece, Pan ve meslektaşlarının belirttiği gibi, bilim adamları kuantum anahtarlarının iletim mesafesi için mevcut tüm "yer" kayıtlarını kırdılar. Geçmişte fizikçiler bunu ancak yaklaşık yüz kilometrelik mesafelerde başarabiliyordu, "Mo-Tzu" ise bu başarıyı on kat artırabiliyordu.
Bununla birlikte, şu ana kadar veri aktarım hızı son derece düşüktür - bir baytlık bilgi yaklaşık bir buçuk dakika boyunca aktarılır. Bilim adamları, "Mo-Tzu" üzerindeki vericinin gücünü iki kat artırırlarsa, kuantum anahtarlarının gönderilmesini yüzlerce kez hızlandırabileceklerine inanıyorlar. Bunu diğer uydu deneyleri sırasında zaten yaptılar.
Bu fikir başarılı olursa fizikçiler, "Mo-Tzu"yu deneysel kuantum uydularından pratikte bir tür kozmik kuantum internet yaratmak için kullanılabilecek bir iletişim sistemleri kategorisine dönüştüreceğini umuyorlar.
Ayrıca okuyun: