क्वांटम के रूप में प्रमात्रा जानकारी भेजना (quantum बिट्स) सफलतापूर्वक वर्षों के लिए किया गया है। इसके अलावा, डेटा को प्रसारित करने की दूरी पृथ्वी के वक्रता जैसे अन्य कारकों से गंभीर रूप से बाधित है। अब, पहली बार, इतालवी वैज्ञानिकों ने 1485 किमी की ऊंचाई पर पृथ्वी और एक उपग्रह की परिक्रमा के बीच एक सफल मॉक सिंगल-फोटॉन एक्सचेंज किया है। यद्यपि पृथ्वी पर संचरण को प्रतिबंधित किया जा सकता है, लेकिन उपग्रहों के उपयोग से इस तरह की प्रणाली की सीमा बढ़ जाएगी, संभवतः लंबी दूरी के क्वांटम संचार के युग की शुरुआत होगी।
क्वांटम संचार का मुख्य लाभ यह है कि यह हैक होने से पूरी तरह सुरक्षित है। सुरक्षा-सचेत सूचना प्रसारण की दुनिया में, फोटॉनों के क्वांटम राज्यों में छिपी जानकारी भेजने की संभावना अत्यधिक वांछनीय होगी। पृथ्वी पर इनकोडिंग तस्वीरें भेजने का एक बड़ा दोष डेटा का क्षरण है क्योंकि वायुमंडलीय कणों द्वारा फोटॉन बिखरे हुए हैं। वर्तमान रिकॉर्ड एक एन्कोडेड फोटॉन की क्वांटम कोड को खोए बिना अपनी दृष्टि के साथ यात्रा करने के लिए 144 किमी पर है। ऑप्टिकल फाइबर के साथ एन्कोडेड फोटॉन को फायर करके उस दूरी को बढ़ाया जा सकता है।
लेकिन क्या होगा अगर आप अंतरिक्ष के माध्यम से एन्कोडेड फोटॉन को संचार करने के लिए नोड्स के रूप में उपग्रहों का उपयोग करते हैं? फोटॉन को सीधे शूट करके, उन्हें केवल 8 किमी घने वातावरण में यात्रा करने की आवश्यकता होती है। यह वही है जो इटली और ऑस्ट्रिया में अन्य संस्थानों में सहयोगियों के साथ सूचना प्रौद्योगिकी विभाग, पाडोवा विश्वविद्यालय में पाओलो विल्लोरसी और उनकी टीम ने हासिल करने की उम्मीद की थी। वास्तव में, वे पहले ही एक ग्राउंड स्टेशन और जापानी प्रायोगिक भू-भौतिकी उपग्रह के बीच "सिंगल-फोटॉन एक्सचेंज" का परीक्षण कर चुके हैं Ajisai कुछ अच्छे परिणामों के साथ।
“जमीन-आधारित स्टेशन द्वारा उत्सर्जित कमजोर लेजर दालों को क्यूब-कॉर्नर रिट्रोफ्लेक्टर्स से लैस उपग्रह की ओर निर्देशित किया जाता है। ये नाड़ी के एक छोटे से हिस्से को दर्शाते हैं, औसतन एक से कम फोटॉन प्रति पल्स हमारे रिसीवर को निर्देशित करते हैं, जैसा कि बेहोश-पल्स क्वांटम संचार के लिए आवश्यक है।"- अंतरिक्ष और पृथ्वी के बीच एक क्वांटम चैनल की व्यवहार्यता का प्रायोगिक सत्यापन", विल्लोरसी से और अन्य।.
उन्होंने मौजूदा पृथ्वी-आधारित लेजर तकनीक (मेटर लेजर रेंजिंग ऑब्जर्वेटरी, इटली में) का उपयोग करके यह उपलब्धि हासिल की, जो फोटॉन के कमजोर स्रोत को निर्देशित करने के लिए Ajisai, गोलाकार दर्पण उपग्रह (ऊपर चित्र)। बीम को लेकर शक्तिशाली लेजर के रूप में उपग्रह को पिनपॉइंट किया गया था, इसे कमजोर एन्कोडेड लेजर को डेटा के दालों को आग लगाने की अनुमति देने के लिए बंद किया गया था। सुनिश्चित करने के लिए दो लेज़रों को आसानी से स्विच किया जा सकता है Ajisai फोटॉन प्राप्त कर रहा था। वेधशाला में केवल दालों के एक छोटे से हिस्से को वापस प्राप्त किया गया था, और, सांख्यिकीय रूप से, क्वांटम संचार के लिए प्रति लेजर पल्स में एक फोटॉन रिटर्न से कम की आवश्यकता को प्राप्त किया गया था।
यह क्वांटम संचार की ओर कई का पहला कदम है, और यह किसी भी तरह से प्रदर्शित नहीं करता है बहुत नाजुक स्थिति दो फोटॉन के बीच (यह स्थिति एक अलग प्रकाशन में सहयोगियों में से एक द्वारा बहुत विस्तार से वर्णित है) - अब वह क्वांटम डेटा ट्रांसमिशन का अंतिम रूप होगा!
स्रोत: arXiv, arXiv ब्लॉग
