گامی مهم در توسعه اینترنت کوانتومی با انتقال پایدار داده‌ها در کابل‌های هوایی

اینترنت کوانتومی گامی بزرگ به سوی تحقق در بستر دنیای واقعی برداشت؛ دانشمندان موفق شدند فوتون‌های درهم‌تنیده را در شرایط پرنوسان شهری و از طریق ۶۲ کیلومتر کابل هوایی با موفقیت منتقل کنند.

تثبیت انتقال داده‌های کوانتومی در زیرساخت‌های شهری

پژوهشگران توانسته‌اند با گذراندن ذرات نوری از کابل‌های هوایی نصب‌شده روی تیرهای برق شهری، پایداری اتصالات نسل جدید را به نمایش بگذارند. این آزمایش نشان می‌دهد که برای توسعه ارتباطات نوین نیازی به تغییر کامل ساختارهای مخابراتی موجود نخواهد بود و کابل‌های فعلی نیز توانایی انتقال چنین داده‌هایی را دارند.

حفظ حالت‌های شکننده ذرات درهم‌تنیده همواره از بزرگ‌ترین موانع در توسعه اینترنت کوانتومی به شمار می‌رود. کوچک‌ترین نوسانات محیطی از جمله باد شدید، نوسانات دما و ارتعاشات حاصل از تردد وسایل نقلیه می‌توانند جهت فوتون‌ها را دگرگون کرده و داده‌ها را از بین ببرند.

نوآوری لیزری برای غلبه بر نویزهای محیطی

محققان برای مقابله با چالش تداخلات جوی، سامانه‌ای مبتنی بر نور راهنمای لیزری طراحی کردند. این سیستم با اندازه‌گیری مداوم انحراف لیزر، خطاهای به وجود آمده در مسیر حرکت فوتون‌ها را در کمترین زمان ممکن جبران می‌کند.

• مدیریت زمان بهینه: فرآیند تصحیح انحراف تنها ۷ درصد از زمان شبکه را به خود اختصاص داد و بیش از ۹۲ درصد ظرفیت به انتقال بدون نقص اطلاعات رسید.
• سرعت تبادل: نرخ ارسال داده‌ها در این آزمایش بین ۲۰۰ تا ۱۵۰۰ فوتون در ثانیه به ثبت رسید.
• پایداری بالا: داده‌ها بدون از دست رفتن پیوستگی در مسیری ناپایدار میان مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی جابه‌جا شدند.

افق‌های نوین در امنیت ارتباطات و رصد نجومی

تثبیت اینترنت کوانتومی در بسترهای ارتباطی کنونی علاوه بر تضمین امنیت غیرقابل نفوذ داده‌ها، بستری برای ایجاد شبکه‌های رصدی مشترک میان تلسکوپ‌های دوردست جهان فراهم خواهد کرد.

هرچند تجاری‌سازی این فناوری نیازمند ارتقای الگوریتم‌های پردازشی و نرخ تبادل فوتون‌ها است، اما موفقیت در کابل‌های هوایی نشان داد که آینده ارتباطات امن بیش از گذشته در دسترس قرار دارد.