اینترنت کوانتومی با سرعت و ایمنی بیشتر تحقق می‌یابد

MacTavish · 3/10/19

اینترنت کوانتومی بیش از پیش به واقعیت نزدیک شد. گروهی از محققان توانستند در این راستا به ثبت رکورد جدیدی در درهم‌تنیدگی کوانتومی میان نور و ماده دست پیدا کنند.

محققان توانستند در بررسی‌های جدید خود به رکورد فاصله جدید در درهم‌تنیدگی کوانتومی بین ذرات نور و ماده دست پیدا کنند. دنیای عجیب مکانیک کوانتومی می‌تواند در آینده‌ای نزدیک برای سراسر کاربران جهان اینترنتی سریع و مطمئن به وجود آورد. محققان در این بررسی با ارسال یک فوتون و درهم‌تنیده شدن آن با یک یون در یک فیبرنوری به طول 50 کیلومتر به موفقیت چشمگیری برسند. درهم‌تنیدگی کوانتومی توصیف کننده پیوند عجیبی است که قادر است میان دو ذره شکل بگیرد، حتی اگر این دو ذره به مقدار زیادی از یکدیگر فاصله داشته باشند. ارتباطی که میان حالت‌های کوانتومی ایجاد می‌شود به مقداری پیوند ناگسستنی به وجود می‌آورد که با بررسی یک ذره می‌توان از ذره دیگر اطلاعاتی را به دست آورد و به هر اندازه‌ای که از یکدیگر فاصله داشته باشند، باز هم در زمان اندکی بر روی یکدیگر تاثیر خواهند گذاشت.

طبق تعریف درهم‌تنیدگی کوانتومی با وضعیت‌های مختلفی در سامانه‌های مرکبی روبه‌رو خواهیم شد که در آن هیچ ویژگی در اجزای آن وجود ندارد، بلکه فقط سامانه کل از دسته‌ای از ویژگی‌ها بهره می‌برد؛ به بیانی ساده درهم‌تنیدگی همان جفت شدن ویژگی‌های مکانیکی دو ذره را شامل می‌شود. ذراتی که قبل از آن در حالت اندرکنش خود قرار داشتند و پس از آن از یکدیگر جدا شده‌اند. درهم‌تنیدگی برای ذراتی نظیر الکترون‌ها، فوتون‌ها و حتی مولکول‌ها اتفاق می‌افتد. این اندرکنش فیزیکی به ویژگی‌هایی چون مکان، تکانه، اسپین و قطبش مربوط می‌شود. در واقع اگر برای یک ذره یک ویژگی خاص در نظر گرفته شود، همان ویژگی برای ذره دیگری نیز در نظر گرفته خواهد شد. در مجموع می‌توان گفت ذرات جفت شده توسط حالت کوانتومی مشابه قابل توصیف هستند.

اینترنت کوانتومی به واقعیت نزدیک شد

با توجه به اینکه چنین فرایندی به معنای انتقال اطلاعات است، به واسطه مکانیک کوانتومی و پدیده درهم‌تنیدگی آن می‌توان شکل جدیدی از ارتباطات را ایجاد کرد. به کمک اینترنت کوانتومی می‌توان داده‌ها را با سرعت بسیار زیاد و با ایمنی بیشتر در سراسر جهان انتقال داد. همچنین اگر یک هکر بخواهد در انتقال پیام ورود کند، به آسانی قابل شناسایی خواهد بود. محققان دانشگاه اینسبروک (Innsbruck) و آکادمی علوم اتریش در بررسی‌های جدید خود پیش از آنکه یون و فوتون را به فیبر نوری 50 کیلومتری وارد کنند، یک یون کلسیم و یک فوتون را به مرحله درهم‌تنیدگی رساندند.

اینترنت کوانتومی به واسطه مطالعه جدید محققان به یک نوع زیرساخت دست پیدا خواهد کرد. یون‌های کلسیم در فاصله 100 کیلومتری از یکدیگر قادرند فوتون‌های درهم‌تنیده را به طرف هم پرتاب کنند تا در تقاطع وسط به یکدیگر برسند. در این منطقه، دو فوتون قادرند با هم درهم‌تنیده شده و ارتباط با یون‌های خود را از دست دهند. از این رو اینترنت کوانتومی قادر است از ایستگاه‌هایی شکل بگیرد که هر 100 کیلومتر با یکدیگر فاصله دارند و شهرها را به هم متصل خواهند کرد.