China a creat prima rețea cuantică integrată din lume care se întinde pe mii de kilometri

Oamenii de știință chinezi au dezvăluit prima rețea integrată de comunicații cuantice din lume. Este formată din 700 de fibre optice, care se întind pe 2.000 de kilometri între Beijing și Shanghai. Combinată cu satelitul de comunicații cuantice al Chinei, rețeaua completă acoperă o distanță de 4.600 de kilometri.

Calculul cuantic este promisiunea oamenilor de știință de a revoluționa lumea computerelor în multe feluri. O posibilitate foarte interesantă este crearea de comunicații care sunt practic imposibil de atins. Numai utilizatorii cu chei cuantice sigure vor putea citi mesajele menționate.

• Ce a descoperit Telescopul Spațial James Webb pe un super-Pământ topit?
• Astronomii au observat cum o stea neutronică adormită „s-a trezit la viață”

Cheile cuantice sunt create pe baza stărilor cuantice ale particulelor, în acest caz fotonii. Aceste stări nu pot fi ghicite sau calculate de nici măcar cel mai puternic supercomputer. Fie dispuneți de particula în starea respectivă, fie nu. Și nici nu puteți intra astfel în conversație. Dacă ar fi să „tragi cu urechea”, ai schimba proprietățile particulelor și ar fi evident că cheia a fost modificată, fără să-ți permită accesul.

Transmiterea acestor chei cuantice este însă mai ușor de spus decât de făcut, deoarece proprietățile lor cuantice sunt ușor de perturbat. Oamenii de știință au lucrat mai mulți ani la cum să îmbunătățească distribuția cheilor cuantice (QKD). Pentru porțiunile de la sol, au dezvoltat o nouă tehnologie numită Twin-Field QKD, care a permis transmiterea cheilor de patru ori mai departe decât înregistrările anterioare, potrivit Eurekalert.

Sateliții cuantici ar putea fi plasați în orbita geostaționară

Pe partea satelit-sol a rețelei, testele și îmbunătățirile realizate în ultimii ani cu satelitul Micius i-au determinat să producă un QKD de 47,8 kilobiți pe secundă, de 40 de ori mai rapid. Echipa de cercetători de la Universitatea de Știință și Tehnologie din China, Hefei, subliniază că pierderea canalului este comparabilă cu ceea ce se observă în sateliții geostaționari reali, deci ar putea fi posibil în viitor desfășurarea sateliților cuantici în orbita geostaționară.

„Munca noastră arată că tehnologia de comunicare cuantică este suficient de matură pentru aplicații practice la scară largă”,  au afirmat autorii studiului.

Acest succes arată fezabilitatea unei rețele cuantice globale cu țări care și-o construiesc și apoi o combină. China intenționează deja să extindă rețeaua și să colaboreze cu parteneri internaționali din Austria, Italia, Rusia și Canada. Totodată, SUA caută o rețea de internet cuantică națională, iar Departamentul pentru Energie a publicat foaia de parcurs în iulie 2020.

Următorii pași vor include, de asemenea, diversificarea tehnologiei cuantice prin satelit. Planul este de a construi sateliți mici și ieftini pe orbita joasă a Terrei, precum și sisteme mai complexe care să fie plasate pe orbite superioare, inclusiv o potențială orbită geostaționară.

Detalii despre prima rețea cuantică integrată din lume au fost publicate în revista Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

O echipă de cercetători anunță că a reușit prima teleportare cuantică „susținută” pe distanță lungă

China anunță că a atins supremația cuantică

Fizicienii au obținut prima inseparabilitate cuantică care poate fi observată fără microscop

Oamenii de știință au reușit teleportarea cuantică folosind o teorie a lui Albert Einstein