فضایی، حمل و نقل پیشرفته

دانشمندان چینی به اولین کسانی بدل شدند که ارتباط کوانتومی را بین ماهواره و ایستگاه زمینی برقرار می‌کنند و بدین ترتیب نخستین گام را برای ساخت یک شبکه‌ی مخابراتی جهانی هک‌ناشدنی برداشتند. این دستاورد بر اساس آزمایشهایی است که بر روی اولین ماهواره‌ی کوانتومی جهان با نام میسیوس (Micius) ساخت چین انجام شده است. این ماهواره بیش از ۶۰۰ کیلوگرم وزن دارد و سال ۲۰۱۶ به مدار SSO در فاصله‌ی ۵۰۰ کیلومتری از زمین فرستاده شد.

پان جیانوی (Pan Jianwei)، سرپرست پروژه‌ی آزمایشهای کوانتومی در فضا (QUESS) می‌گوید این ماهواره با موفقیت مخابرات کوانتومی را با دو ایستگاه زمینی در دو نقطه‌ی کشور چین برقرار کرده است. فاصله‌ی بین ماهواره‌ی مخابراتی و ایستگاه زمینی بین ۶۴۵ تا ۱۲۰۰ کیلومتر می‌باشد و به گفته‌ی جیانوی نرخ انتقال داده بوسیله‌ی مخابرات کوانتومی در این فاصله می‌تواند تا ۲۰ برابر فیبر نوری افزایش یابد.

وقتی میسیوس از بالای چین عبور می‌کند در یک بازه‌ی زمانی ۱۰ دقیقه‌ای، نرخ انتقال داده‌ای ۳۰۰ کیلوبیت بر ثانیه فراهم می‌کند که برای برقراری یک تماس تلفنی کاملا امن یا ارسال یک مجموعه داده مناسب است.

برقراری ارتباط خصوصی و ایمن، هدفیست که شرکتها و سازمانهای مختلف مدتهاست به دنبال آن هستند. روشهای رمزنگاری سنتی معمولا از توابع ریاضی استفاده می‌کنند که به وسیله‌ی کامپیوترهای کوانتومی که دانشمندان سرتاسر جهان مشغول به توسعه‌ی آنها می‌باشند قابل هک هستند. اما مکانیک کوانتوم علاوه بر سرقت اطلاعات می‌تواند برای محافظت از اطلاعات نیز استفاده شود. با استفاده از درهم‌تنیدگی کوانتومی می‌توان ارتباطاتی کوانتومی برقرار کرد که بسیار ایمن بوده و قابلیت شنود آنها وجود ندارد. چرا که وجود یک شخص سوم در یک ارتباط دوطرفه‌ی کوانتومی به صورت خودکار باعث قطع این ارتباط و شناسایی آن توسط سیستم می‌گردد.

مزیت دیگری که استفاده از ماهواره‌های کوانتومی دارد کاهش از دست رفتن اطلاعات است. بیشتر مسیری که اطلاعات ارسال شده توسط این ماهواره طی می‌کنند در فضا می‌باشد که به خاطر وجود شرایط خلاء، فوتون‌های ارسالی از مسیر خارج نمی‌شوند. اما در هنگام استفاده از فیبر نوری به دلیل اینکه تمامی مسیر انتقال فوتون‌ها در داخل اتمسفر زمین می‌باشد امکان از دست رفتن اطلاعات بیشتر است.

چین با هدف تبدیل شدن به یک ابرقدرت فضایی در سالهای اخیر آزمایشهای دیگری را غیر از برقراری ارتباطات ماهواره‌ای کوانتومی آغاز کرده است که از بین آنها می‌توان به کاوشگر ماده‌ی تاریک، ماهواره‌ی بازگشت‌پذیر SJ-10 و تلسکوپ اشعه‌ی ایکس اشاره کرد. این کشور قصد دارد در همین راستا در ۱۰ سال آینده نیز پروژه‌های دیگری را برای جابجا کردن مرزهای دانش فضایی انجام دهد.

منبع: اسپاش