Fontos lépést tettek állításuk szerint kínai kutatók a feltörhetetlen kommunikáció irányába. Bejelentésük szerint 1200 kilométeres távolságot hidaltak át a sokak által kutatott kvantumkommunikáció segítségével.

A távol-keleti nagyhatalom egyik kommunikációs műholdját használták erre a feladatra: a Micius nevű űreszköz küldött vissza kvantumjeleket a Földre. Eredményük szerint lehetséges műholdalapú jeltovábbítás összefonódott fotonpárokkal két, egymástól 1203 kilométeres távolságban levő hely között. Ezt a kísérlet mögött álló kutatók két, műhold-föld letöltési szálon keresztül valósították meg.
 

A kínai siker azért fontos, mert elvezethet egy, a jelenleginél biztonságosabb globális kommunikációs rendszer megalkotásához. A jelenlegi titkosítási megoldások esetében a végpontokon megy végbe a kódolás/dekódolás. Arra alapul a két fél közötti kommunikáció, hogy a jelátvitel során bekövetkező lehallgatási kísérletekhez szükséges számítási kapacitás nem elegendő ahhoz, hogy az információ elévülése előtt visszafejthetővé váljon az üzenet.

Szoros kapcsolat

A kvantum-összefonódás az a jelenség a kvantummechanikában, amikor két objektum kvantumállapota között összefüggés van olyan értelemben, hogy a teljes rendszer kvantumállapotát nem lehet a részrendszerek kvantumállapotának megadásával leírni. Összefonódás fennállhat egymástól térben távol eső objektumok között is, írja a Wikipedia.

De mit jelent ez a gyakorlatban? Azt, hogy ha két, egymással kapcsolatban álló szubatomi részecske valamelyikének állapota megváltozik – és ez a megfigyelésével automatikusan bekövetkezik –, akkor azzal a másik állapota ugyanúgy módosul. Erre még akkor is sor kerül, ha a két kvantumkapcsolatban álló részecske az univerzum egymástól távol eső pontjain helyezkedik el. Vagyis az információ minden, ma használt titkosítással szemben biztonságosabban továbbítható, mivel bármilyen lehallgatási vagy módosítási kísérlet azonnal érzékelhető lesz a fogadó félnél.

Különösen nagy kihívást jelentő feladat azonban az egymással összefonódott részecskék állapotának ellenőrzése. A szubatomi részecskék üvegszálon vagy levegőben való továbbítása jellemzően feloldja ezt a kapcsolatot kettejük között, ahogy a fotonok kapcsolatba lépnek az őket közvetítő közeggel. Sokkal stabilabbak azonban az űr közel vákuumot jelentő környezetében.

Sokkal hatékonyabb, mint korábban

Visszatérve a kínai kísérletre: a Micius műholdról kibocsátott lézersugarat két, polarizált állapotra osztották. Az egyik felelt az összefonódott fotonok továbbításáért, a másik pedig a részecskék fogadását tette lehetővé. Meglepő módon a földi légkörbe lépve is fennmaradt a kapcsolat közöttük, így a talajszinten telepített fogadóállomás sikeresen érzékelte a kibocsátásukkori állapotukhoz képest változatlanul maradt jeleket.

A kapcsolat hatékonysága nagyságrendekkel magasabb, mint a kétirányú üvegszálas kommunikációs közegben továbbított fotonpárok esetében, állapította meg a Sanghaji Műszaki Egyetem kutatója, Csüan Jin (Juan Yin), aki egyben a tanulmány vezető szerzője is. Azt azonban elismerte, hogy a való világban zajló végponti kommunikáció kvantumalapú megvalósítása sokkal összetettebb, mint egy pár összefonódott foton továbbítása. A feladat tehát nem hogy nem ért véget, de csak most kezdődik igazán. Többek között ki kell dolgozni, hogyan történjen a műholdak közötti kvantumjel-továbbítás, boncolgatja a jövőbeni fejlesztési irányt a tanulmány.