«Մո-Ջի» արբանյակի օգնությամբ Չինաստանից, Սինգապուրից և Մեծ Բրիտանիայից ֆիզիկոսները Նանշան և Դելինգհա քաղաքները միացրել են ցանցահենությունից պաշտպանված ամենաերկար լիարժեք քվանտային կապի գծով։
«Օգտվելով կապի արբանյակից՝ մենք կատարել ենք քվանտային բանալիների փոխանակում երկու վերգետնյա կայանների միջև, որոնք գտնվում են միմյանցից 1120 կմ հեռավորության վրա։ Դա հնարավոր դարձավ նրանով, որ մենք խճճված ֆոտոնների փոխանցման արդյունավետությունը բարձրացրինք մոտ չորս անգամ և հասանք վայրկյանում 0,12 բիթ արագության»,- գրում են հետազոտողները։
Ժամանակակից քվանտային կապի համակարգերի շահագործման հիմնական խնդիրներից մեկն այն է, որ լույսն աստիճանաբար «մարում» է օպտիկական մանրաթելով շարժվելիս։ Հետևաբար, ցամաքային տվյալների փոխանցման համակարգեր օգտագործելիս քվանտային ցանցի հանգույցների միջև հեռավորությունը այժմ ընդամենը մի քանի հարյուր կիլոմետր է:
Ֆիզիկոսները փորձում են լուծել այս խնդիրը երկու ճանապարհով. Մի կողմից, այն կարելի է շրջանցել այսպես կոչված քվանտային ազդանշանների կրկնողիչների օգնությամբ՝ սարքեր, որոնք կարող են կարդալ իրենց մեջ մտնող քվանտային ազդանշանները, ուժեղացնել դրանք և ուղարկել հասցեատիրոջը՝ չխախտելով տվյալների ամբողջականությունը։
Մյուս կողմից, հնարավոր է մեծացնել քվանտային տեղեկատվության փոխանցման տիրույթը՝ տվյալների փոխանակման միջոցով ոչ թե ցամաքային օպտիկամանրաթելային մալուխների, այլ կապի արբանյակների միջոցով։ Մասնավորապես, դեռ 2016 թվականի սեպտեմբերին չինացի գիտնականները Շանհայի համալսարանի պրոֆեսոր Ցզյան-Վեյ Պանի ղեկավարությամբ նմանատիպ սարք՝ Mo-Tzi ուղեծրային զոնդ են արձակել։ Բացի այդ, նրանք հաջողությամբ օգտագործեցին այն առաջին «միջմայրցամաքային» քվանտային տեղեկատվության փոխանցման նիստերի համար։
Այս փորձերը, ինչպես նշել են Պանը և նրա գործընկերները, ցույց են տվել, որ կոդավորված տվյալները կարող են փոխանցվել նմանատիպ եղանակով։ Այնուամենայնիվ, փոխանցվող ֆոտոնների թիվը բավարար չէր ցամաքային կապի գծերի ստանդարտ արձանագրությունների շրջանակներում կապն ամբողջությամբ գաղտնագրելու համար։
Դա պայմանավորված է նրանով, որ «Mo-Tzi»-ն բավական կարճ ժամանակով մնում է վերգետնյա կայանների «տեսադաշտում»։ Այս ընթացքում դուք պետք է ժամանակ ունենաք փոխանցելու ամբողջական բանալին տվյալների գաղտնագրման համար, որոնք կանցնեն ցամաքային գծերով: Դրան կարելի է հասնել երկու ճանապարհով՝ բարձրացնել խճճված ֆոտոնների հայտնաբերման արդեն գոյություն ունեցող համակարգի արդյունավետությունը կամ դրանց աղբյուրն ավելի հզոր դարձնել։
Պանն ու նրա գործընկերները գնացին առաջին երթուղին` մեծացնելով ցամաքային աստղադիտակների զգայունությունը, որոնք գործում են որպես տիեզերական քվանտային ազդանշանների ստացող, ինչպես նաև մշակելով նոր օպտիկական և մեխանիկական բաղադրիչներ, որոնք թույլ են տալիս այս գործիքներին ավելի ճշգրիտ թիրախավորել Մո-Ցզուն և գրավել ավելի խճճված: լույսի մասնիկներ.
Օգտագործելով այս աստղադիտակները՝ ֆիզիկոսները ստեղծել են մշտական կապի ալիք, որը կապում է չինական Նանշան և Դելինգհա քաղաքները, որոնք գտնվում են միմյանցից 1120 կմ հեռավորության վրա։ Այն կարող է փոխանցել տվյալների կոդավորման ամբողջական բանալին արբանյակի հետ կարճ հաղորդակցման սեանսի ընթացքում, որը տևում է ոչ ավելի, քան 285 վայրկյան: Այս ընթացքում «Մո-Ջին» կարելի է միաժամանակ տեսնել Նանշանում և Դելինգհեում։
Այսպիսով, ինչպես նշել են Պանը և նրա գործընկերները, գիտնականները գերազանցել են քվանտային բանալիների հաղորդման հեռավորության վրա եղած բոլոր «գետնին» ռեկորդները։ Նախկինում ֆիզիկոսները դրան հասնում էին միայն մոտ հարյուր կիլոմետր հեռավորության վրա, մինչդեռ «Մո-Ցզուն» կարողացավ տասնապատկել այդ նվաճումը։
Այնուամենայնիվ, մինչ այժմ տվյալների փոխանցման արագությունը չափազանց ցածր է՝ մեկ բայթ տեղեկատվություն փոխանցվում է մոտ մեկուկես րոպեի ընթացքում: Գիտնականները կարծում են, որ կկարողանան հարյուրավոր անգամ արագացնել քվանտային ստեղների ուղարկումը, եթե «Mo-Tzu» նավի վրա գտնվող հաղորդիչի հզորությունը մեծացնեն երկու կարգով։ Նրանք դա արդեն արել են արբանյակային այլ փորձերի ժամանակ։
Եթե այս գաղափարը հաջողվի, ֆիզիկոսները հույս ունեն, որ այն «Mo-Tzu»-ն փորձնական քվանտային արբանյակներից կվերածի կապի համակարգերի կատեգորիայի, որը կարող է գործնականում օգտագործվել տիեզերական քվանտային ինտերնետի ստեղծման համար:
Կարդացեք նաև.