چین برای ارتباطات کوانتومی یک شبکه ماهواره‌ای توسعه می‌دهد

این شبکه که از عناصر مکانیک کوانتومی برای رمزگذاری و انتقال امن اطلاعات استفاده می‌کند، با همکاری آکادمی علوم چین و (CAS) و مرکز ملی علوم فضایی (NSSC) این کشور ایجاد خواهد شد و از ماهواره‌های مدارهای لئو، مئو و ژئو بهره می‌گیرد.

طرح مذکور بر پایه پیشرفت‌های مربوط به ماهواره علمی کوانتومی چین با نام میسیوس (Micius) توسعه می‌یابد که آزمایش‌هایی را در زمینه توزیع کلید کوانتومی (QKD)، توزیع درهم‌تنیدگی کوانتومی و ترابرد کوانتومی (Quantum Teleportation) انجام داد.

توزیع کلید کوانتومی یک روش ارتباط امن محسوب می‌شود که پروتکل رمزنگاری مبتنی بر مکانیک کوانتومی را پیاده‌سازی می‌کند. ترابرد یا دورنوردی کوانتومی نیز روشی برای انتقال اطلاعات کوانتومی از فرستنده در یک مکان به گیرنده در فاصله‌ای دورتر است.

بر اساس اطلاعات موجود، در ابتدای این برنامه ۳ یا ۵ ماهواره کوچک با تمرکز بر فناوری QKD به منظور تولید ذرات درهم‌تنیده برای استفاده به عنوان کلیدهای کوانتومی به ارتفاع ۸۰۰ کیلومتری سطح زمین فرستاده می‌شوند. ماهواره‌های مدار کم ارتفاع (لئو) ارتباط میان شهرها را ایجاد می‌کنند، در حالی که ماهواره‌های موجود در مدارهای بالاتر (مئو و ژئو) امکان ارتباط کوانتومی بین‌قاره‌ای را فراهم می‌آورند.

در سال ۲۰۲۲ ماهواره جینان-۱ (Jinan-1) به فضا پرتاب شد که ظاهرا اولین ماهواره متمرکز بر فناوری QKD در مدار لئو بوده و کوچک‌سازی فناوری‌های مهم این پروژه را آزمایش کرده است.

اولین ماهواره مدارهای مرتفع‌تر نیز که به عنوان ماهواره MEO-to-GEO (مئو تا ژئو) شناخته می‌شود، امکان آزمایش‌های طولانی‌تر را فراهم می‌آورد، زیرا ماهواره‌های مدارهای لئو ظرف مدت کوتاهی از فراز منطقه‌ای مشخص عبور می‌کنند. ماهواره MEO-to-GEO یک تلسکوپ با قطر ۶۰۰ میلی‌متری را برای انتقال فوتون با خود حمل خواهد کرد.

با بهره‌گیری از ماهواره‌های مدارهای مرتفع‌تر می‌توان یک شبکه ارتباطی کوانتومی جهانی و با امکان ارائه خدمات در تمام طول شبانه‌روز توسعه داد. به علاوه، چین در حال ساخت ایستگاه‌های زمینی کوچک برای این شبکه بوده و تاکنون امکان برقراری ارتباطات کوانتومی بین ماهواره میسیوس و برخی شهرها مانند پکن و جینان به صورت آزمایشی فراهم شده است.

چین در سال‌های اخیر ارتباطات کوانتومی و محاسبات کوانتومی را به عنوان یکی از پروژه‌های عظیم خود در حوزه فناوری برای پیشرفت تا سال ۲۰۳۰ معرفی کرده و آن را همچون یک صنعت نوظهور راهبردی مورد توجه قرار داده است. آژانس فضایی اروپا نیز به دنبال توسعه یک شبکه ارتباطی کوانتومی است که در آن کشوهایی از جمله ایالات متحده و بریتانیا همکاری می‌کنند.

منبع: techchina