چین با استفاده از ارتباطات کوانتومی یک قدم به ساخت شبکه‌ غیر قابل هک نزدیک‌تر شد

حدوداً سه سال پیش بود که تله پورت کوانتومی از زمین به فضا برای اولین بار در جهان توسط چینی‌ها به وقوع پیوست. این اقدام منجر شد تا اکنون این کشور بتواند نه تنها نام خود را به عنوان کشور پیشگام در عرصه‌ی تکنولوژی کوانتوم به گوش جهانیان برساند بلکه به اینترنت کوانتومی غیر قابل هک نیز نزدیک شود.

تکنولوژی ارتباط کوانتومی چین پس از گذشت دو سال آزمایش بر روی 4600 کیلومتر شبکه، بالاخره به سطح آمادگی لازم جهت بهره‌برداری رسیده است. به گفته‌ی محققان، شبکه‌ی ارتباط کوانتومی فضا به زمین از اوایل سال 2019 میلادی  توانست امنیت بالا، قابلیت اطمینان و پایداری شبکه را از طریق فیبر نوری و همچنین لینک شدن سریع به ماهواره به همگان اثبات کند. حال دانشمندان چینی درحال تدوین استانداردهای بین‌المللی برای این فناوری‌ با همکاری سازمان بین‌المللی استاندارد و سایر گروه‌ها هستند.

طبق قوانین فیزیک، با این شیوه‌ی انتقال داده از طریق در هم تنیدگی کوانتومی، هرگونه تلاش برای هک کردن کانال ارتباطی موجب تغییر فیزیکی در داده‌ها خواهد شد و تلاش حمله‌ی سایبری را بی‌نتیجه خواهد گذاشت. به گفته‌ی دانشمندان، با توسعه یافتن ارتباطات کوانتومی، این تکنولوژی در زمینه‌هایی از جمله امور مالی، دفاعی، مدیریت دولتی و اطلاعات الکترونیکی اثربخش خواهد بود.

دانشگاه علم و فناوری چین طرح آزمایشی بررسی عملکرد شبکه‌ی ارتباط کوانتومی برای ساکنین یک منطقه وسیع را پیش‌تر در دستور کار قرار داده بود. این شبکه متشکل از ماهواره‌ی Micius (اولین ماهواره‌ی ارتباطات کوانتومی پرتاب شده در سال 2016) و بیش از 700 فیبر نوری با پوشش محدوده‌ی 2 هزار کیلومتر و اتصال 32 گره (Node) در چهار استان چین به بهره‌برداری رسید. این طرح در سال 2017 به پایان رسیده و برقراری ارتباطات تا فاصله‌ی 4600 کیلومتری را تحقق بخشید.

در این آزمایش برای نخستین بار از فناوری توزیع کلید کوانتومی (QKD) استفاده شد. QKD (Quantum Key Distribution) در واقع یک فناوری ارتباطی و انتقال اطلاعات است که براساس پدیده‌ی در هم تنیدگی کوانتومی رمزگذاری می‌شوند؛ به طوری ‌که ذرات  همچنان به یکدیگر متصل باقی‌ مانده و حتی در صورت جدا شدن و قرار گرفتن در فاصله‌ی دور نسبت به هم، روی یکدیگر تأثیر می‌گذارند.

نرخ QKD «ماهواره به زمین» در این آزمایش به بیش از 40 برابر فناوری‌های قبلی با نرخ «Secret-Key» معادل 47.8 کیلوبیت بر ثانیه رسیده بود. بیش از 150 کاربر از صنایع مختلف امور مالی، برق، و دولت در این آزمایش شرکت کردند. اطلاعات بدست آمده در این میان توسط مرکز Grid’s Beijing از طریق کانال QKD رمزگذاری شده و به شعبه‌ی سین کیانگ ارسال می‌شدند.

پژوهشگران نیز موفق شدند با تولید و توسعه‌ی ایستگاه‌های زمینی قابل حمل که وزنی حدود 100 کیلوگرم دارند، در هر کجا به ماهواره Micius متصل شوند. همچنین آن‌ها قصد دارند این ایستگاه‌های انتقال اطلاعات را در حد حمل شدن توسط یک نفر، کوچک کنند.

لازم به ذکر است که در ماه دسامبر 2020 تیمی متشکل از فیزیک‌دانان چینی از ساخت کامپیوتر کوانتومی با توان یک تریلیون بار سریع‌تر از قوی‌ترین ابر رایانه‌ی دنیا خبر دادند که مدعی برتری کوانتومی است.