|
כמו בסרטים: במאי האחרון דיווחו חוקרים באירופה על כך שהצליחו לבצע שיגור קוואנטי של פוטונים (חלקיקי אור) למרחק של 143 ק"מ, בין שני איים ברצועת הקנאריים שליד ספרד. עם זאת, אחד הסייגים להצלחת הניסוי הייתה כי הוא אינו נבחן עדיין על ידי עמיתים למקצוע. עכשיו זה משתנה: ממצאי החוקרים פורסמו בכתב העת Nature, והוכחו כתקפים. השיא הקודם – 97 ק"מ – נקבע על ידי קבוצת חוקרים סינים, ופורסם באותו כתב עת מוקדם יותר החודש.
החוקרים הללו מהאקדמיה האוסטרית למדעים ומארגונים אירופים אחרים, השתמשו בקרני לייזר כדי לשגר פוטון מאי אחד בקנאריים לאחר. התהליך דרש מספר פיתוחים שונים, משום שהדרך הנפוצה ביותר לבצע שיגור – שימוש בסיבים אופטיים – לא הייתה רלוונטית במקרים הללו בשל היחלשות הסיגנל.
לקבלת כל העדכונים, הניתוחים והדירוגים – עשו לנו לייק בפייסבוק
שיאו סונג מה, אחר המדענים אשר היה מעורב בפרויקט, אמר כי "שיגור פוטונים למרחק של 143 ק"מ היה אתגר טכנולוגי עצום", והוא מצטנע. כשחוקרים מבצעי שיגור קוואנטי של פוטון, הם לא גורמים לו להיעלם ואז להופיע שוב כמו ב"מסע בין כוכבים". למעשה, המידע שמכיל הפוטון במצבו הקוואנטי מועבר מפוטון אחד לאחר באמצעות "שזירה קוואנטית" – בלי "לעוף" את המרחק. למרבה הצער, זה לא אומר שהמידע מועבר מיידית.
משגר הקוואנטים | צילום: האקדמיה האוסטרית למדעים
העברת המידע מתרחשת כאשר השולח מודד את מצבו הקוואנטי של הפוטון. המדידה גורמת לצד המקבל, השזור, להשתנות מיידית. עם זאת, כדי להבין את המידע, הצד המקבל חייב לדעת מה הייתה המדידה המקורית, כמו גם לקבל מספר הנחיות נוספות. ההנחיות הללו נשלחות באמצעי תקשורת רגילים, מוגבלים, אשר לא יכולים להיות מהירים יותר ממהירות האור.
לכל המורכבות הבסיסית הזו בתהליך צריך להוסיף גם את מזג האוויר – והשיגור מעל גוף מים אדיר, לא פחות, מה שמוסיף למורכבות התהליך. אפילו הלייזר הממוקד ביותר יכול לחוות אובדן סיגנל כשהוא עובר מעל מים, או נתקל באדי מים וכו'. ובשלב הזה, שיגור קוואנטי נמצא בשלב רגיש במיוחד. המגבלות רק הופכות את ההישג של החוקרים הסינים והאירופים – אשר השתמשו בשיטות שונות – להרבה יותר מרשים.
באשר להשלכות הפרקטיות: שיגור קוואנטי אמנם לא יוביל לתקשורת מיידית, אך הוא כן יוביל לתקשורת בטוחה מאוד. הגורם לכך הוא שלא משנה מה ההנחיות שהמוען שולח באמצעות מערכות התקשורת הסטנדרטיות, ההוראות הללו חסרות תועלת בלי הפוטון ה"שזור" של הצד המקבל.
האיים ביניהם שוגר הפוטון | צילום: סוכנות החלל האירופית
כמובן, יש עדיין דרך ארוכה, עשורים אולי, לפני שהתהליך יפיק מתקן תקשורת לשימוש יומיומי. עם זאת, החוקרים להוטים להמשיך לשלב הבא – שיגור קוואנטי בין כדור הארץ ללוויין. "הניסוי שלנו מראה כמה בשלה הטכנולוגיה של שיגור קוואנטי היום, וכמה שימושית היא יכולה להיות ליישומים פרקטיים", אומר הפיסיקאי אנטון זלינגר בהודעה לעיתונות. "השלב הבא הוא שיגור קוואנטי ללוויין, אשר צפוי לאפשר תקשורת קוואנטית בקנה מידה עולמי. עשינו צעדים גדולים בכיוון הזה, ונשתמש בידע שלנו בשיתוף פעולה בינלאומי, שיערב את עמיתינו בסין. המטרה היא לשגר לוויין קוואנטי לחלל".
אם שיגור הלוויין יוכתר בהצלחה, ייתכן שנתחיל לראות את הבסיס של הקמת תשתית אינטרנט לוויינית, מאובטחת ומבוססת קוואנטים. ההשלכות יכולות להיות בלתי נתפסות.
|
