Z izstrelitvijo prvega kvantnega kitajskega satelita smo korak bližje teleportaciji

Iz kitajskega vesoljskega izstrelišča Jiuquan v puščavi Gobi je v ponedeljek, 15. avgusta, v Zemljino obrito bila izstreljena raketa Long March 2D (kit. Chang Zheng 2D). V vesolje je uspešno ponesla 600 kilogramov težak satelit Micius. Prvi kitajski kvantni satelit je namenjen komunikaciji, njegova sporočila pa bo nemogoče prestrezati. Kitajski znanstveniki v Pekingu ter avstrijski kolegi na Dunaju bodo s pomočjo tega satelita skušali vzpostaviti povezavo, ki bo odporna na hekerske vdore. V primeru uspešno vzpostavljene povezave, se bodo sporočila na razdalji 7.400 kilometrov prenašala hipno, preko kvantnih delcev, tj. fotonov. Kitajski znanstveniki zatrjujejo, da se »kažejo« ogromne možnosti za uporabo te tehnologije v obrambne, vojaške in finančne namene.

satelit1
Izstrelitev kvantnega satelita Micius – poimenovanega po istoimenskem kitajskem znanstveniku iz 5. stol. pr. n. št. – iz kitajske vesoljske baze v puščavi Gobi. (foto: AFP)

Satelit je rezultat večletnih naporov znanstvenikov
Prve pobude za izjemno kompleksen, zahteven in finančno požrešen projekt so bile Evropski vesoljski agenciji predlagane že leta 2001, vendar ni dobil sredstev. Takrat ga je predlagal Anton Zeilinger iz Univerze na Dunaju, ki tudi sedaj sodeluje v kitajskem projektu. Projekt je pravzaprav svetovnega pomena, prva mednarodna povezava bo ravno na relaciji Peking ̶ satelit ̶ Dunaj. Na 7400-kilometrski razdalji se bodo s pomočjo fotonov prenašale informacije v obliki šifriranih ključev, ki jih hekerjem ne bo mogoče razvozlati. Takšna povezava bo osnova, ki bo v kasnejši razvojni fazi pomenila za današnje čase nepredstavljive prenose informacij, npr. internetne hitrosti, ki se nam trenutno zdijo še nedosegljive. Razvoj samega satelita Micius (poimenovanega po kitajskem znanstveniku, ki je prvi ugotovil, da je svet sestavljen iz fizičnih delcev in, da svetloba potuje kot ravna črta) je trajal pet let in je rezultat kitajske zmage v mednarodni tekmi v razvoju prvega kvantnega satelita. Izstrelitev satelita je bila uspešna, ni pa nobenih zagotovil, da bo tudi kvantna oprema delovala kot načrtovano. Če bo, nameravajo Kitajci izstreliti še 19 satelitov in narediti omrežje, ki bo pokrivalo cel planet.

Vdori spletnih napadalcev bodo preteklost
Razvoj “hack-proof” komunikacijske mreže, torej komunikacijskega omrežja v katerega ne bo mogoče vdreti, temelji na teoriji kvantnega zapleta, ki jo je Albert Einstein opisal kot “strašljiv fenomen delcev, ki na dolgi razdalji vplivajo eden na drugega.” Kitajci bodo na podlagi te teorije in s pomočjo kvantnega satelita skušali raziskati neobičajne lastnosti kvantnih delcev. “Lastnost kvantnih delcev, torej fotonov, je ta, da, če nekdo drug, npr. nek heker želi pomeriti v katerem stanju je ta foton, potem to stanje nujno spremeni foton in to spremembo mi lahko zaznamo in ugotovimo, če nam je nekdo prisluškoval,” je za STA povedal dr. Marko Žnidarič iz Fakultete za matematiko in fiziko v Ljubljani. Ravno v tem se kitajski komunikacijski sistem v varnosti razlikuje od vseh doslej znanih sistemov, saj za šifriranje uporablja fotone. Kitajski sistem bi tako lahko postal prihodnost. “Upamo, da bomo lahko v prihodnosti oblikovali konstelacijo komunikacijskih satelitov. Izstrelili bomo več satelitov in uporabili sistem optičnih vlaken, da bomo prenašali informacije v domove uporabnikov. Na ta način bomo vzpostavili zelo široko kvantno komunikacijsko mrežo. Orbita je 500 km nad Zemljo in dve točki sta 1200 kilometrov narazen. Torej je velikost našega laboratorija trenutno 500 km krat 1200 kilometrov, kar pomeni, da je velik kar 600.000 kvadratnih kilometrov,” tako za AFP vodja znanstvene ekipe Pan Jianwei. Zelo velik izziv je že sam dvoletni poskus, ki bo videti nekako tako, kot bi vrgli kovanec iz letala na višini 100.000 metrov nad morjem točno v režo hranilnika, ki se vrti.

Korak bližje tudi teleportacija
Znanstveniki pričakujejo tudi, da bo ta sistem pomagal raziskovati enega najbolj nenavadnih pojavov v kvantni fiziki, tj. kvantno prepletenost. Kot dodaja še dr. Žnidarič prinaša raziskovanje kvantne prepletenosti z roko v roki tudi raziskovanje kvantne teleportacije. Za teleportacijo potrebuješ prepleteno stanje fotonov in s teleportacijo lahko hipoma preneseš stanje nekega sistema, recimo fotona, npr. iz Pekinga na Dunaj.
Teleportacija bo zaenkrat še ostala v domeni znanstvenofantastičnih zgod, a korak bližje smo vendarle.

Kristian Eric Šipek

Leave a Reply