به گزارش خبرنگار سیاست خارجی گروه سیاسی باشگاه خبرنگاران جوان، سومین آزمایش انتقال امن کوانتومی فوتون‌ها از سازمان انرژی اتمی ایران تا برج میلاد (۶ بهمن ) با حضور کارشناسان سازمان انرژی اتمی ایران و با حضور علی اکبر صالحی رئیس سازمان انرژی اتمی ایران و جمعی دیگر از مقامات در برج میلاد تهران برگزار شد.

آزمایش انتقال امن کوانتومی فوتون‌ها چگونه انجام شد؟

متخصصان سازمان انرژی اتمی ایران توانستند در سال ۱۳۹۷، ۵۰ الی ۱۰۰ فوتون در هم تنیده در ثانیه را تولید کنند. امسال نیز متخصصان این سازمان در فاصله ۳۰۰ متری این کار را انجام دادند و توانستند یک میلیون و ۳۰۰ هزار فوتون در هم تنیده در ثانیه تولید کنند.  بهمن ماه ۹۹ بود که این کار در فاصله یک هزار و ۶۵۰ متری و اختلاف ۳۰۰ متری میلیون‌ها فوتون جفت شده تولید شدند، اما ۹۰ فوتون بین این دو فاصله به صورت قابل استفاده برقرار شد و بقیه از بین رفتند.

فناوری‌های کوانتومی چیست؟

فناوری‌های کوانتومی از مهمترین فناوری‌های قرن ۲۱ در کنار هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی به شمار می‌روند که در حال ایجاد انقلاب شگرفی در علوم و فناوری هستند. فناوری‌های کوانتومی بر مبنای استفاده از اصول فیزیک کوانتومی در جهت کنترل سیستم‌های میکروسکوپیک منفرد (مانند تک اتم یا تک فوتون) یا بس ذره‌ای (مانند اتم‌های به دام افتاده در شبکه‌های اپتیکی) بنا شده اند. در فناوری‌های کوانتومی از اصول و پدیده‌هایی نظیر درهم‌تنیدگی، اصل عدم قطعیت و اصل بر هم نهی حالت های کوانتومی برای افزایش ظرفیت، سرعت، دقت و امنیت بهره گرفته می‌شود. این فناوری‌ها ما را قادر می‌سازند به ابزار‌های بسیار دقیق از آنچه فیزیک کلاسیک پیش بینی می‌کند دست پیدا کنیم.

فناوری‌های کوانتومی چه جایگاهی در سطح جهان دارند؟

در سال‌های اخیر بخش عمده سرمایه گذاری‌های انجام شده در فناوری‌های کوانتومی در قالب پروژه های تحقیق محور و از سوی موسسات تحقیقاتی یا دولت ها انجام شده است. اندازه بازار محصولات فناوری‌های کوانتومی تا سال ۲۰۳۰، ۱۸ میلیارد دلار تخمین زده می‌شود. در منطقه خاورمیانه سه کشور ایران، اتحادیه عرب و رژیم اشغالگر قدس از سال ۲۰۰۰ میلادی با مطالعه بر روی علم فیزیک کوانتوم فعالیت خود را آغاز کرده اند.

اتحادیه عرب و قرارداد با شرکت‌های داخلی و مایکروسافت برای مشارکت با سرمایه ۱۵۰ میلیون دلاری فعالیت‌های در این زمینه داشتند.

فناوری‌های کوانتومی چه نقشی در زندگی مردم دارد؟

برقراری ارتباط امن کوانتومی

رمزنگاری کلاسیک که امروزه برای ارسال داده‌ها امن از آن استفاده می‌شود و امنیت آن به میزان دشواری حل مسئله‌های ریاضی وابسته است. با ظهور رایانه‌های کوانتومی امنیت اطلاعات و انتقال اطلاعات در منطقه خطر جدی قرار خواهد گرفت. عدم آمادگی در مواجهه با این فناوری امکان هک کردن سایت‌های اینترنتی، بانک‌ها، رمز‌های عبور و شنود را فراهم می‌کند. اساس امنیت در ارتباطات کوانتومی خلاف ارتباطات کلاسیک بر پایه اصول فیزیک کوانتومی حاکم بر نظام عالم بنا شده است.

هدف از توسعه فناوری‌های کوانتومی در حوزه ارتباطات، تولید و استفاده از حالت‌های کوانتومی برای ایجاد شیوه های ارتباطی امن با کاربرد‌های ارتباطات قابل اعتماد و امن، ماهواره کوانتومی، ایجاد اینترنت کوانتومی، ذخیره‌سازی بلندمدت امن و رمزنگاری کوانتومی است.

تحقیقات و مطالعات در زمینه اندازه گیری های دقیق کوانتومی در حوزه های زیر عملیاتی شده است:

ساعت اتمی با پایداری ۱۰ به توان -۱۸، ژیروسکوپ کوانتومی، پیش بینی زلزله و ردیابی تغییرات زیست محیطی، افزایش فوق العاده دقت حملات موشکی، ناوبری هواپیما‌ها و پهپادها، مغناطیس سنج و گرانش سنج کوانتومی، رادار کوانتومی برای تشخیص و رهگیری هواپیما‌های رادارگریز، افزایش دقت و بُعد پروازی پهپادها، یافتن مخازن آب‌های زیرزمینی، منابع نفتی، انبار‌های مخفی زیرزمینی، مین یابی و بسیاری کاربرد‌های دیگر.

زیست شناسی کوانتومی

زیست شناسی کوانتومی علم مطالعه کاربرد‌های مکانیک کوانتومی در سامانه‌های زیستی است. پدیده‌های کوانتومی نظیر همدوسی، در هم تنیدگی و برهم نهی کوانتومی موفق به توضیح مکانیزم عملکرد برخی از فرآیند‌های زیستی ماکروسکوپی شده اند که بیش از این دانشمندان به توصیف آن نبوده‌اند. فرآیند‌های بیولوژیکی مانند ردیابی مغناطیسی مهاجرت پرندگان، عملکرد آنزیم‌ها، چگونگی عملکرد حس بویایی، بازده کامل فرآیند فتوسنتز، مکانیزم کوانتومی سرطان و جهش‌های ژنی در ساخت دیگر از جمله مکانیزم‌های زیستی هستند که در این علم به آن پرداخته می‌شود.

یکی از حوزه‌های کاربردی مهم چشمه‌های نور کوانتومی به دلیل دارا بودن درجه بالایی از درهم تنیدگی در اندازه گیری‌های بیولوژیکی با وضوح بالاست. علی‌رغم یک قرن مطالعه سیستم‌های بیولوژیکی با استفاده از روش‌های کلاسیک متداول، هنوز مکانیزم یک سلول زنده به صورت یک راز بزرگ باقی مانده است. امروزه اندازه گیری‌های بیولوژیک بر پایه اپتیک کوانتومی بهبود یافته‌اند و درک بسیاری از پدیده‌های مشاهده ناپذیر مانند ردیابی حرکت بیولوژیکی با مقیاس نانو، تصویربرداری فوق دقیق بافت‌های زیستی، سلول خورشیدی با بازده بالا، دارو‌های کوانتومی، اسکنر کوانتومی سلول‌های بنیادی، دستیابی به برخی از کوچکترین اجزای یک سلول، حسگر‌های مولکولی، حسگر‌های فوق حساس مغناطیسی زیستی، مقطع نگاری فوق پیشرفته کوانتومی از چشم و طیف سنجی کوانتومی را ممکن می‌سازد.

کاربرد انتقال امن کوانتومی فوتون‌ها در صنایع دفاعی

هنگامی که فناوری در اختیار ایران را با کشور‌های صاحب این فناوری بررسی و مقایسه می‌کنیم مشاهده می‌شود که ایران در این حوزه ۶ تا ۷ سال نسبت به کشور‌های پیشرفته دنیا عقب است. یکی از بخش‌های فناوری کوانتومی در حوزه مخابرات و تبادل اطلاعات و رادار است که ایران در حال کار روی آن‌ها هستیم. رادار کوانتومی راداری است که نمی‌توان از آن فرار کرد و همه چیز را تشخیص می‌دهد و آخرین توانمندی است و به تازگی اتریش توانسته این کار را انجام دهد. البته ما نیز کار ساخت رادار کوانتومی را آغاز کرده ایم و به نظر می‌رسد این رادار سهم مهمی در ارتقای بازدارندگی دفاعی ما داشته باشد.

کاربرد این فناوری در مخابرات، وزارت دفاع، سپاه، ارتش و نیرو‌های مسلح و وزارت اطلاعات و بخش‌هایی نظیر این‌ها و هر جایی که نیاز داشته باشند است که می‌خواهند اطلاعات رمزگذاری شده ارسال کنند. سازمان انرژی اتمی ایران در حال انعقاد قرارداد‌هایی با این مجموعه‌هاست.

انتهای پیام/