قال علماء صينيون إنهم طوروا أول أسطول في العالم من الطائرات المسيرة المزودة بتقنية الاتصالات الكمومية بحيث يمكنها تبادل المعلومات بصورة آمنة مع بعضها ومع مشغليها من البشر.
وبنى باحثون من جامعة نانجينغ، شرق الصين، طائرات مسيرة قادرة على توليد أزواج من جزيئات الضوء “المتشابكة” التي يمكن أن تحمل معلومات في الحالات الكمية، مثل الشحنات، أو الاستقطابات التي تمثل 0 أو 1، وفقًا لورقة بحثية نشروها خلال الشهر الحالي في مجلة (مراجعة العلوم الوطنية) National Science Review.
وبموجب قوانين الفيزياء الكمومية، فإن مضايقة أحد الجسيمات المتشابكة في زوج ما يؤثر على الآخر، وذلك بغض النظر عن المسافة – وهذا يعني أن المعلومات التي تحملها هذه الجسيمات لا يمكن اعتراضها دون تغيير الرسالة وتنبيه المستقبل أو المرسل.
وعادةً ما تُبنى أجهزة الاتصال الكمومي، أو العقد الكمومية، في المختبر مع معدات ضخمة ومعقدة بما في ذلك مضخات الليزر، وبلورات تقسيم الأشعة، والمرايا، وأجهزة الكشف الحساسة للغاية. ولكن البروفيسور (جو شينينج) وزملاؤه في (المختبر الوطني لبنى الحالة الساكنة المصغرة) National Laboratory of Solid State Microstructures تمكنوا من تقليل حجم العقدة الكمومية بشكل كبير، وعبأوها في طائرة مسيرة تزن 35 كيلوجرامًا. وقال البروفيسور (شي جيندا) – مؤلف مشارك في البحث: “يأتي ثلث الوزن من البطارية”. وأضاف: “لقد بنينا ونشرنا نحو 10 طائرات مسيرة”.
موضوعات ذات صلة بما تقرأ الآن:
وكتب الباحثون في الورقة البحثية أن هذه الطائرات المسيرة ستكون مع الترقيات المستقبلية قادرة على الاتصال بالأقمار الصناعية الكمومية أو شبكة اتصالات كمومية أرضية وتقديم “الحل النهائي لتأمين نقل البيانات”. وقالوا: إن كل طائرة من الطائرات المسيرة يمكنها توليد 2.4 مليون زوج من جزيئات الضوء المتشابكة كل ثانية.
يُشار إلى أن اتصالات الطائرات العسكرية المسيرة الحالية محمية بواسطة التشفير الحسابي. وكانت جوجل قد أعلنت أواخر العام الفائت عن نموذج أولي لحاسوب كمومي تمكن من إكمال خلال 200 ثانية مهمة حسابية كانت ستستغرق أكثر من 10,000 سنة بواسطة الحواسيب التقليدية العملاقة.
كما يُشار إلى أن الاتصالات الكمومية تنطوي على العديد من التحديات. فعلى سبيل المثال، يجب أن يُوضع الجهاز الذي تنبعث منه الجسيمات والذي يستخدم بلورة لتقسيم شعاع من ضوء الليزر إلى اثنين في خط مستقيم مع الجهاز المستقبل. وبالمقارنة مع الأقمار الصناعية والمحطات الأرضية، فإن الطائرات المسيرة ليست منصات ثابتة وهي عرضة لظروف غير متوقعة، وقد الباحثون أن عاصفة من الرياح يمكن أن تجعل طائرات فريق نانجينغ تتأرجح في الجو.
وكان التحدي الآخر خلال التجربة يتمثل في أزواج الشفرات الدوارة الثمانية للطائرة المسيرة، التي ولدت اهتزازات قد تؤثر على دقة الأجهزة الكمومية. وقد استخدم الباحثون أجهزة امتصاص مطاطية صُممت خصيصًا للقضاء على الاهتزازات.
يُشار إلى أن الصين أصبحت رائدةً عالميًا في تقنية الاتصالات الكمومية. ولقد أرسلت القمر الصناعي الكمومي الوحيد في العالم إلى مداره. وتعد شبكة الاتصالات الكمومية الأرضية بين بكين وشانغهاي هي الأطول والأكثر تطورًا في العالم. وقد تمكن الباحثون الصينيون حديثًا من تقليل حجم المحطات الأرضية للأقمار الصناعية الكمومية من حجم بناء إلى وحدة بوزن 80 كيلوجرام يمكن أن تدخل في سيارة عائلية.
