จีนหวังสร้างระบบเน็ตเวิร์กรอบโลกจากอนุภาค ควอนตัม

นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้สร้างเครือข่ายการสื่อสาร ควอนตัม แบบบูรณาการแห่งแรกของโลกโดยรวมเส้นใยแสงกว่า 700 เส้นบนพื้นดินเข้ากับการเชื่อมโยงจากพื้นสู่ดาวเทียมสองครั้งเพื่อให้เกิดการกระจายคีย์ควอนตัมในระยะทางรวม 4,600 กิโลเมตรสำหรับผู้ใช้ทั่วประเทศ 

ทีมนักวิทยาศาสตร์นี้นำโดย ปาน เจียน เหว่ย, เหยา เฉิน, เชงซี เปง จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีนในเหอเปย์ เปิดเผยว่าทีมได้ประยุกต์ใช้เครือข่ายการสื่อสารแบบควอนตัมดังกล่าวทั่วโลกเพื่อการสื่อสารในอนาคต

แตกต่างจากการเข้ารหัสทั่วไปการสื่อสาร ควอนตัม ถือว่าไม่สามารถตรวจสอบได้

ดังนั้นอนาคตของการถ่ายโอนข้อมูลที่ปลอดภัยสำหรับธนาคาร, พลังงานและภาคส่วนอื่น ๆ แกนกลางของการสื่อสารคือการแจกแจงคีย์ ควอนตัม (QKD) ซึ่งใช้สถานะควอนตัมของอนุภาค – เช่น โฟตอน 

โดยสามารถใช้ QKD เพื่อสร้างสตริงข้อความที่มีเพียงเลข 0 และ 1 ในขณะที่การดักฟังระหว่างผู้ส่งและผู้รับจะเปลี่ยนสตริงหรือคีย์นี้และสังเกตเห็นได้ทันที จนถึงตอนนี้เทคโนโลยี QKD ที่พบมากที่สุดใช้ไฟเบอร์ออพติก ในการส่งสัญญาณในระยะทางหลายร้อยกิโลเมตรโดยมีความเสถียรสูงแต่สูญเสียช่องสัญญาณไปมาก 

เทคโนโลยี QKD ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งใช้พื้นที่ว่างระหว่างดาวเทียมและสถานีภาคพื้นดินสำหรับการส่งสัญญาณระดับพันกิโลเมตร 

ในปี 2016 จีนได้เปิดตัวดาวเทียมสื่อสารควอนตัมดวงแรกของโลก (ที่ชื่อว่า QUESS หรือ Mozi / Micius) และประสบความสำเร็จในการทำ QKD ด้วยสถานีภาคพื้นดิน 2 แห่งซึ่งห่างกัน 2,600 กม. ในปี 2560 เครือข่ายใยแก้วนำแสงความยาวกว่า 2,000 กม. ได้เสร็จสิ้นสำหรับ QKD ระหว่างปักกิ่งและเซี่ยงไฮ้

การใช้สวิตซ์รีเลย์ที่เชื่อถือได้เครือข่ายไฟเบอร์บนพื้นดินและการเชื่อมโยงดาวเทียมสู่พื้นดินได้รับการรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้บริการผู้ใช้ในอุตสาหกรรมมากกว่า 150 รายทั่วประเทศจีน รวมถึงธนาคารของรัฐและเว็บไซต์รัฐบาลอิเล็กทรอนิกส์ 

ปาน เจียเหว่ย ศาสตราจารย์ของ USTC กล่าวว่า ผลงานของเราแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีการสื่อสารแบบนี้มีความสมบูรณ์เพียงพอสำหรับการใช้งานจริงในปริมาณมาก ในทำนองเดียวกันเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมทั่วโลกสามารถจัดตั้งขึ้นได้หากรวมเครือข่าย quantum ระดับชาติจากประเทศต่างๆเข้าด้วยกัน หากมหาวิทยาลัย, สถาบันและ บริษัทต่างๆมารวมกันเพื่อสร้างมาตรฐานและข้อกำหนดทางด้านฮาร์ดแวร์ร่วมกัน 

ในช่วงสองสามปีที่ผ่านมาทีมงานได้ทำการทดสอบและปรับปรุงประสิทธิภาพของส่วนต่างๆของเครือข่ายแบบบูรณาการอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างเช่นด้วยอัตราสัญญาณนาฬิกาที่เพิ่มขึ้นและมาตรการ QKD ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นปัจจุบัน QKD จากดาวเทียมสู่พื้นดินมีอัตราการสร้างคีย์เฉลี่ย 47.8 กิโลบิตต่อวินาทีซึ่งสูงกว่าอัตราก่อนหน้านี้ 40 เท่า นักวิจัยยังได้ผลักดันสถิติสำหรับ QKD บนพื้นดินไปไกลกว่า 500 กม. โดยใช้เทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า QKD twin-field (TF-QKD)

หากคุณไม่อยากพลาด ข่าวเทคโนโลยีล่าสุด พัฒนาการใหม่ๆ สามารถรับชมได้ที่ ข่าวเทคโนโลยีล่าสุด ข่าวไอทีวันนี้ ขอขอบคุณ ufa88s ที่นำข่าวสารดีๆให้เราได้รับชม ติดตาม5 ทักษะมาแรงน่าเรียน พร้อมเผชิญโลกหลัง Covid-19