انقلاب در ارتباطات: دوربری کوانتومی از طریق اینترنت با موفقیت انجام شد

چگونگی انجام دوربری کوانتومی از طریق اینترنت

این موفقیت چشمگیر توسط پژوهشگرانی در ایالات متحده به دست آمد. توانایی انتقال حالت‌های کوانتومی از طریق زیرساخت‌های موجود، راه را برای ایجاد شبکه‌ای متصل از رایانه‌های کوانتومی، توسعه روش‌های رمزنگاری پیشرفته‌تر و ابداع شیوه‌های نوین و قدرتمند در حسگری هموار می‌کند.

پرم کومار، مهندس رایانه از دانشگاه نورث‌وسترن و سرپرست این مطالعه، اظهار داشت: «این فناوری شباهتی دور به سیستم‌های انتقال آنی در مجموعه‌ی تلویزیونی پیشتازان فضا دارد؛ جایی که مسافران در یک لحظه از مکان و زمان ناپدید و در نقطه‌ای دیگر پدیدار می‌شوند.»

اگرچه اندازه‌گیری دو جسم کوانتومی سرنوشت آن‌ها را در یک لحظه رقم می‌زند، اما فرایند درهم‌تنیدگی کوانتومی‌شان همچنان مستلزم انتقال موجی منفرد از اطلاعات میان آن دو نقطه در فضاست. ماهیت کوانتومی ذرات این امکان را فراهم می‌کند که حالت‌های آن‌ها تله‌پورت شود، مسیری که می‌تواند به فناوری‌های نوظهور بی‌انجامد. حالت کوانتومی هر شی، ترکیبی از احتمالات است که لحظاتی پس از شکل‌گیری، در خطر فروپاشی به واقعیت قرار دارد. امواج الکترومغناطیسی و برخوردهای حرارتی ذرات در حرکت، در صورت نبود محافظت، به سرعت موجب فروپاشی و از بین رفتن این حالت می‌شوند.

نگهداری از این حالت‌ها درون یک رایانه، مسأله‌ای جداگانه است. عبور دادن تک فوتونی با حفظ وضعیت کوانتومی از دل کابل‌های فیبر نوری که مملو از تراکنش‌های بانکی، ویدیوهای اینترنتی و پیامک‌هاست، چالشی به‌مراتب بزرگ‌تر محسوب می‌شود؛ گویی بخواهید پشمک کوانتومی‌تان را در دل رودخانه‌ی می‌سی‌سی‌پی رها کرده و انتظار داشته باشید در انتها همان طعم را حفظ کند.

برای محافظت از حالت ارزشمند فوتون در برابر جریان اینترنتی با سرعت ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه، گروه تحقیقاتی از مجموعه‌ای از روش‌ها بهره گرفت تا مسیر حرکت فوتون را محدود کرده و احتمال پخش شدن آن میان دیگر امواج را کاهش دهند.

وجه تمایز دوربری کوانتومی این تیم

در حالی‌که دیگر تیم‌های تحقیقاتی پیش‌تر توانسته بودند در شبیه‌سازی‌هایی از اینترنت، داده‌های کوانتومی را هم‌زمان با جریان‌های اطلاعاتی کلاسیک انتقال دهند، تیم کومار نخستین گروهی بود که موفق شد یک حالت کوانتومی را در بستر واقعی اینترنت تله‌پورت یا دوربری کند.

هر آزمایش انجام‌شده گواهی است بر این‌که اینترنت کوانتومی به مرحله‌ای اجتناب‌ناپذیر نزدیک می‌شود؛ موضوعی که به مهندسان رایانه ابزارهای کاملاً جدیدی برای اندازه‌گیری، پایش، رمزگذاری و محاسبه در جهان ارائه می‌کند، بدون آن‌که نیازی به بازآفرینی کل ساختار اینترنت باشد.