นักวิทย์จีนประสบความสำเร็จ สร้างเครือข่ายสื่อสารควอนตัมข้ามระยะทาง 1,200 กิโลเมตร

จากข่าวจีนส่งดาวเทียมควอนตัมดวงแรกของโลกขึ้นสู่อวกาศเพื่อใช้ทดสอบการสร้างเครือข่ายสื่อสารควอนตัมระยะไกล วันนี้การทดสอบประสบความสำเร็จและสามารถสร้างเครือข่ายสื่อสารระหว่างสถานีฐาน 2 แห่งที่ห่างกันถึง 1,203 กิโลเมตร

ขั้นตอนการสร้างเครือข่ายอาศัยคุณสมบัติ Quantum Entanglement ของอนุภาคโฟตอน โดยอุปกรณ์บนดาวเทียมจะยิงลำอนุภาคโฟตอนไปที่ตัวแยกลำแสงที่เป็นคริสตัล ซึ่งจะแยกอนุภาคโฟตอนออกเป็นสองส่วนที่มีความพัวพันกัน (นึกภาพเอาดาบฟันกระสุนปืนในหนัง) อนุภาคโฟตอนทั้งสองจะเดินทางต่อไปยังสถานีฐานบนพื้นโลกที่ห่างกัน โดยสถานีหนึ่งทำหน้าที่เป็น "สถานีส่ง" และอีกแห่งเป็น "สถานีรับ" ข้อมูลจะส่งโดยอาศัยการเปลี่ยนสถานะสปินของอนุภาคต้นทางซึ่งจะทำให้สถานะสปินของอนุภาคปลายทางเปลี่ยนตาม



ข้อดีของการสื่อสารวิธีนี้คือ ข้อมูลที่ส่งไม่ได้เดินทางผ่านตัวกลางทางกายภาพใดๆ ระหว่างตัวอนุภาค นอกจากนี้ การพยายามดักฟังยังส่งผลให้สถานะสปินของอนุภาคเปลี่ยนแปลงไป ทำให้ความพยายามดักฟังแทบเป็นไปไม่ได้ ส่งผลให้การสื่อสารดังกล่าวมีความปลอดภัยสูงมาก

การทดลองก่อนหน้านี้อาศัยการทดสอบบนที่สูงบนพื้นโลก (ซึ่งลำแสงสามารถส่งหากันได้โดยไม่มีอะไรขวาง) เช่น ยอดเขา มีข้อจำกัดเรื่องระยะทางเนื่องจากการส่งลำแสงผ่านบรรยากาศบนโลกก่อให้เกิด Signal Loss สูง ระยะทางที่ทำได้คือประมาณ 100 กิโลเมตร แต่การส่งลำแสงผ่านดาวเทียมช่วยให้ Signal Loss ต่ำเนื่องจากผ่านชั้นบรรยากาศเป็นระยะทางสั้น และระยะการมองเห็นมากกว่า

ที่มา : Science via physicsworld, iflscience

Topics: Quantum CryptographyQuantum ComputerChinaSatelliteResearch