العلماء ينجحون في إحراز تقدّم في مجال النقل الكمي دون اختراق

كشف فريق من الباحثين عن تحقيق تقدم كبير في مجال النقل الكمي للبيانات، حيث نجح فريقين منفصلين في نقل المعلومات كيلومترات عبر شبكات الألياف البصرية في شبكة حضرية، وربما تجعل هذه النتائج الحسابات المصرفية أكثر أمنًا والإنترنت أسرع، وهو ما يفتح الباب أمام فكرة التخاطر البشري عن بُعد، ويعتمد النقل الكمي على ظاهرة تسمى تشابك الكم والتي تسمح بإقامة اتصالات بين الذرات ويتم إرسال معلومات للأخرين لمسافات بعيدة، وترتبط هذه الجسيمات بطريقة تجعل الفعل الفردي يؤثر على الأخرين حتى إن كانوا على بُعد مسافات، وأطلق البرت أينشتاين على ذلك " عمل عصبي على مسافة".

وأشارت دراسات سابقة إلى نقل ذرات عبر غرفة ونقل الضوء عبر نهر الدانوب في النمسا، والأن أوضحت دراستان منفصلتان نشرت في "Nature Photonics" أن النقل الكمي ممكن عمليًا من خلال الألياف البصرية عبر المدن،  ويعد البحث الجديد خطوة نحو بناء انترنت كمي أسرع وأكثر أمنًا من الشبكات التي نعتمد عليها اليوم، ويبدو النقل الكمي مثل الخيال العلمي من خلال تدمير حالة الجسيمات في موقع واحد مع طبعها على نظام أخر عن بُعد دون أن تتفاعل الجسيمات مع بعضها البعض، ويعتبر النقل الكمي الذي يستخدم شبكة الألياف أكثر أمنًا عن ذلك الذي يتم عبر الهواء لكنه يتطلب مصادر ضوء مستقلة ما يمثل تحدي تكنولوجي، ويحتاج شعاع الضوء من مصدر واحد إلى البقاء غامضنا دون تمييزه بالنسبة لشعاع ضوء من مصدر أخر بعد السفر عبر عدة أميال من الألياف.

وأظهر الباحثون من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين في شنغهاي في إحدى الدراسات تأثير الألياف الضوئية، وفي دراسة ثانية صمم باحثون من جامعة كالجاري مجموعة أخرى لمتاب التأثير في كالجاري في كندا، وفي كل من هذه التجارب تم التقسيم إلى 3 مواقع باسم أليس وشارلي وبوب لمحاكاة بنية الشبكات الكمية في المستقبل، وأثبتت التجربتان المنفصلتان إمكانية استخدام الألياف الضوئية للنقل الكمي عبر المدن، وأضاف الباحث في الحوسبة الكمية في المركز الوطني للبحوث في باريس فريدريك غروشانس والذي لم يشارك في الدراسة" أظهر التجارب إمكانية النقل الكمي عبر مسافات من الناحية التكنولوجية وسيتم بناء العديد من التجارب مما لا شك فيه في المستقبل بشأن هذا العمل".

ويمكن أن تؤثر نتائج الدراستين على التشفير والذي ينطوي على نقل آمن للمعلومات بما في ذلك الاتصالات بين الأرض والمركبات الفضائية، وعلى سبيل المثال إذا أرادت ناسا التواصل مع رواد الفضاء على سطح المريخ فلن تريد أن يخترق القراصنة الشفرة وإعطائهم معلومات كاذبة، ويمكن استخدام النقل الكمي لجعل الحسابات المصرفية آمنة عبر مسافات أطول، وتابع غروشانز " مما لا شك فيه أن العديد من تجارب النقل الكمي للمعلومات في المستقبل ستُبنى على هذا العمل".

ويعد التخاطر البشري أحد النتائج المحتملة لهذا البحث، وأوضح البروفيسور ميتشو كاكو من جامعة سيتي في نيويورك أن الانجاز اللازم لنقل البشر تحقق بالفعل، معتقدا أنه مجرد وقت قبل أن يصبح الأمر حقيقة واقعية، مضيفًا " اعتدنا السخرية عندما يتكلم أحد عن التخاطر لكننا لن نضحك بعد الأن فالنقل الكمي موجود بالفعل وأعتقد أننا سنقوم خلال عقد أول جزئ"، مشيرًا إلى أننا نقوم بذلك بالفعل على مستوى الذرات، وأوضح كاكو أنه عندما ينجح العلماء في نقل لجزيئات بنجاح ستكون الخطوة التالية إرسال فوتونات إلى قاعدة على سطح القمر قبل تجريب الأجسام الكبيرة مثل الحيوانات والبشر.