Κβαντική τηλεμεταφορά σε απόσταση ρεκόρ

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν φωτόνια για να τηλεμεταφέρουν κβαντικές πληροφορίες κατά μήκος οπτικών ινών, με μήκος τετραπλάσιο από το προηγούμενο ρεκόρ.

Του Κώστα Δεληγιάννη

Τον δρόμο για μια μέθοδο κρυπτογράφησης που θα είναι απαραβίαστη, ανοίγει πείραμα του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) στις ΗΠΑ, στα πλαίσια του οποίου επιστήμονες μπόρεσαν να πραγματοποιήσουν κβαντική τηλεμεταφορά σε απόσταση 102 χιλιομέτρων.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν φωτόνια για να τηλεμεταφέρουν κβαντικές πληροφορίες κατά μήκος οπτικών ινών, με μήκος τετραπλάσιο από το προηγούμενο ρεκόρ. «Είναι εντυπωσιακό που μπορέσαμε να αυξήσουμε τόσο πολύ την απόσταση», δήλωσε στο σάιτ Live Science ο Μάρτιν Στίβενς, επιστήμονας από το NIST που πήρε μέρος στο πείραμα.
Για τους περισσότερους από εμάς, η ιδέα της τηλεμεταφοράς παραπέμπει σε εξωτικές «πύλες», με τις οποίες οποιοδήποτε αντικείμενο, ή ακόμη και άνθρωποι, θα μπορούν να μεταβούν ακαριαία από ένα σημείο σε κάποιο άλλο. Στην πραγματικότητα, ωστόσο, στα πειράματα που κάνουν οι φυσικοί ήδη από το 1998, αυτό που τηλεμεταφέρεται δεν είναι ύλη, αλλά οι ιδιότητες υποατομικών σωματιδίων ή φωτονίων.
Όπως και στις προηγούμενες περιπτώσεις, έτσι και το πείραμα του NIST βασίσθηκε σε μία παράξενη ιδιότητα του μικρόκοσμου, που ονομάζεται κβαντική διεμπλοκή (quantum entanglement). Η ανακάλυψή της προήλθε από ένα νοητικό πείραμα που πρότειναν οι  Einstein-Podolsky-Rosen, σύμφωνα με το οποίο δύο υποατομικά σωματίδια μπορεί να συνδέονται με τέτοιο τρόπο, ώστε οποιαδήποτε αλλαγή στις ιδιότητες του ενός να επηρεάζει ταυτόχρονα την κατάσταση του δεύτερου, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη είναι η απόσταση που τα χωρίζει.
Σε παλιότερα πειράματα, έχει επιτευχθεί κβαντική τηλεμεταφορά σε μεγαλύτερες αποστάσεις, με μέσο διάδοσης όμως τον αέρα. Ενδεικτικά, το 2012 μία διεθνής ερευνητική ομάδα πέτυχε τη μεταφορά κβαντικών πληροφοριών ανάμεσα σε δύο Κανάρια Νησιά, τη Λα Πάλμα και την Τενερίφη, σε απόσταση 144 χιλιομέτρων.
«Ωστόσο, στη συγκεκριμένη περίπτωση η τηλεμεταφορά έγινε ανάμεσα σε δύο τηλεσκόπια που ήταν στραμμένα το ένα προς το άλλο, ενώ το πείραμα πραγματοποιήθηκε τη νύχτα, για να μην επηρεασθεί από το φως του ήλιου», αναφέρει ο Στίβενς.
«Αν θέλουμε να αξιοποιήσουμε την κβαντική τηλεμεταφορά σε πραγματικές εφαρμογές –π.χ. τη μεταφορά πληροφοριών από μία πόλη σε κάποια άλλη– οι οπτικές ίνες αποτελούν πιο εφικτή λύση, αφού δεν υπόκεινται σε αυτούς τους δύο περιορισμούς».
Όπως προσθέτει ο επιστήμονας, το φαινόμενο αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη της κβαντικής κρυπτογράφησης, για την ασφαλέστερη διακίνηση δεδομένων.

Δημοσίευση: Σεπτεμβρίου 27, 2015