จีนเตรียมส่งดาวเทียมทดลองทางควอนตัมครั้งแรกของโลก

Share

18 สิงหาคม 2559

ประเทศจีนกำลังจะส่งดาวเทียมควอนตัมขึ้นสู่อากาศเป็นครั้งแรกของโลก หากการทดลองครั้งนี้สำเร็จจะเป็นก้าวสำคัญของระบบควอนตัมอินเตอร์เน็ต‘quantum internet’ซึ่งจะเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ภาคพื้นดินกับดาวเทียม(รวมทั้งดาวเทียมกับดาวเทียมด้วยกัน)ด้วยระบบทางควอนตัม ระบบในลักษณะนี้จะช่วยให้การสื่อสารมีความปลอดภัยสูงขึ้นอย่างมาก

ดาวเทียมหนัก 600 กิโลกรัม อยู่ในขั้นตอนเตรียมการเพื่อถูกส่งขึ้นสู่อวกาศ

 

        อย่างไรก็ตาม ประเทศอย่างแคนาดา,ญี่ปุ่น,อิตาลีและสิงคโปร์ก็วางแผนทำการทดลองลักษณะนี้แล้ว

        Chaoyang Lu นักฟิสิกส์ชาวจีนผู้ทำงานในโครงการนี้เชื่อว่ามันคือการแข่งขันในยุคต่อไป

        ดาวเทียมดวงนี้จะถูกส่งที่ศูนย์ส่งดาวเทียมจิ่วฉวน (Jiuquan Satellite Launch Center) ภายในเดือนสิงหาคม 2016 โดยงานนี้เป็นความร่วมมือของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน (Chinese Academy of Sciences) และสถาบันวิทยาศาสตร์ออสเตรเลีย (Austrian Academy of Sciences) ด้วยเงินทุน 100 ล้านเหรียญสหรัฐฯ

 

 

        หลักการที่ทำให้การสื่อสารทางควอนตัมปลอดภัยก็คือ Quantum entanglement ซึ่งในที่นี้ใช้โฟตอนสองตัวที่ entangle กัน

        ในดาวเทียมจะมีอุปกรณ์ที่เป็นแท่งแก้วสร้างโฟตอนสองตัวที่มีความเกี่ยวข้องกันแบบ entangle โดยโฟตอนสองตัวนี้จะมีข้อมูลที่สัมพันธ์และเชื่อมโยงกันอยู่ไม่ว่าจะอยู่ห่างกันแค่ไหน

        ดาวเทียมจะยิงโฟตอนสองตัวนี้ลงสู่สถานีในปักกิ่งละเวียนนาเพื่อให้โฟตอนทั้งสองสร้างกุญแจเข้ารหัสที่เป็นความลับ(สถานะของโพลาไรไซชัน) มีเพียงแค่สองสถานีนี้เท่านั้นที่จะรู้

        ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์สามารถสร้าง Quantum entanglement บนโลกด้วยโฟตอนให้ห่างกันมากถึง 300 กิโลเมตรได้แล้ว โฟตอนสองตัววิ่งผ่านไฟเบอร์ออปติกซึ่งหากไกลมากๆมันจะถูกรบกวนและดูดกลืนไประหว่างทาง การขยายสัญญาณที่ถูกรบกวนไปนั้นเป็นเรื่องยากมาก

        นักฟิสิกส์ชาวจีนหวังว่าการส่งสัญญาณโฟตอนระหว่างอวกาศจะราบรื่นและถูกรบกวนน้อยกว่าการทดลองบนโลกซึ่ง “อาจ” ทำให้ส่งสัญญาณได้ไกลกว่าทดลองบนโลก

        ระหว่างสองปีในภารกิจดาวเทียม นักวิจัยยังจะทำการทดลองที่เรียกว่า Bell test เพื่อพิสูจน์ entanglement ที่ระยะห่างมากถึง 1,200 กิโลเมตรด้วย

        นักวิจัยชาวจีนเชื่อว่า หากการทดลอง entangle ในอวกาศสำเร็จ ประเทศจีนอาจส่งดาวเทียมควอนตัมตามขึ้นไปอีก

 

 

อ้างอิง

http://www.nature.com/news/chinese-satellite-is-one-giant-step-for-the-quantum-internet-1.20329

 

เรียบเรียงโดย

อาจวรงค์ จันทมาศ