ข้อมูล 'ถ่ายโอน' ระหว่างจุดควอนตัมสองจุดเป็นครั้งแรก ปูทางไปสู่เครือข่ายการสื่อสารที่ปลอดภัยอย่างยิ่ง

นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันประสบความสำเร็จอย่างยิ่งใหญ่ในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างโฟตอนจากจุดควอนตัม ซึ่งเคลื่อนเข้าใกล้เครือข่ายควอนตัมที่ปลอดภัยอย่างยิ่ง

นักวิจัยชาวเยอรมันเพิ่งก้าวสู่อินเทอร์เน็ตควอนตัมได้สำเร็จ - ภาพประกอบ: news.ucsb.edu

นักวิทยาศาสตร์ ชาวเยอรมันได้ก้าวสำคัญสู่อินเทอร์เน็ตควอนตัม ซึ่งเป็นเครือข่ายการสื่อสารที่มีความปลอดภัยสูงแห่งอนาคต ด้วยการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างโฟตอนที่ปล่อยออกมาจากจุดควอนตัมสองจุดที่แตกต่างกันเป็นครั้งแรก ผลการวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน วารสาร Nature Communications

จุดควอนตัมคือโครงสร้างขนาดเล็กในวัสดุสารกึ่งตัวนำที่ปล่อยโฟตอนออกมาทีละตัว ในการสื่อสารแบบควอนตัม โฟตอนแต่ละตัวจะมี “บิตควอนตัม” อยู่หนึ่งตัว เช่น ทิศทางโพลาไรเซชันของแสง ความพิเศษคือ หาก “ถูกดักฟัง” โฟตอนจะทิ้งร่องรอยไว้ทันที ช่วยให้ระบบตรวจจับสัญญาณรบกวนได้

อย่างไรก็ตาม การจะ "เทเลพอร์ต" ข้อมูลควอนตัมได้นั้น โฟตอนจะต้องมีสีและเวลาการแผ่รังสีที่ใกล้เคียงกัน ซึ่งเป็นเรื่องยากมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโฟตอนเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นจากแหล่งที่แตกต่างกัน

ทีมงานจากมหาวิทยาลัยชตุทท์การ์ทได้แก้ปัญหานี้โดยการสร้างแหล่งกำเนิดโฟตอนสารกึ่งตัวนำที่เกือบจะเหมือนกันสองแหล่ง และใช้ตัวแปลงความถี่เพื่อแก้ไขความคลาดเคลื่อนเล็กน้อย แหล่งกำเนิดหนึ่งสร้างโฟตอนเดี่ยว อีกแหล่งกำเนิดหนึ่งสร้างโฟตอน "พันกัน" เป็นคู่ กล่าวคือ โฟตอนทั้งสองมีสถานะเดียวกันแม้จะอยู่ห่างกันมาก

ในการทดลองนี้ เมื่อโฟตอนหนึ่งตัวพบกับโฟตอนคู่หนึ่งที่พันกัน สถานะของโฟตอนจะถูกถ่ายโอนไปยังโฟตอนอีกตัวที่อยู่ไกลออกไปทันที ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า การเคลื่อนย้ายแบบควอนตัม จุดทดลองทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสงยาว 10 เมตร

ทีมวิจัยระบุว่ามีอัตราความสำเร็จมากกว่า 70% และตั้งเป้าที่จะส่งข้อมูลได้ไกลกว่านี้มาก ก่อนหน้านี้ ได้มีการส่งสัญญาณควอนตัมดอตเอนแทงเกิลเมนต์เป็นระยะทาง 36 กิโลเมตร ผ่านเครือข่ายใยแก้วนำแสงของเมืองสตุตการ์ต

ความสำเร็จนี้ถือเป็นก้าวสำคัญสู่การสร้างเครื่องทวนสัญญาณควอนตัม ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถส่งสัญญาณควอนตัมในระยะทางไกลได้ ต่างจากอินเทอร์เน็ตในปัจจุบัน สัญญาณควอนตัมไม่สามารถขยายหรือคัดลอกได้ ดังนั้นมีเพียงเครื่องทวนสัญญาณควอนตัมเท่านั้นที่สามารถ "รีเฟรช" ข้อมูลได้โดยไม่สูญเสียความปลอดภัย

โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการระดับชาติ Quantenrepeater.net ของเยอรมนี ซึ่งเกี่ยวข้องกับสถาบันวิจัยและธุรกิจมากกว่า 40 แห่ง นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการทดลองพื้นฐานเช่นนี้จะปูทางไปสู่เครือข่ายควอนตัมที่แท้จริงในอนาคต

วีเอ็นเอ

ที่มา: https://tuoitre.vn/lan-dau-dich-chuyen-thong-tin-giua-hai-cham-luong-tu-mo-duong-den-mang-truyen-thong-sieu-an-toan-20251130092845513.htm