Μια ομάδα φυσικών από το School of Physics and Astronomy του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου έδειξε, μέσω μαθηματικών υπολογισμών, ότι οι κβαντικές επικοινωνίες στο μεσοαστρικό χώρο θα πρέπει να είναι εφικτές. Στην εργασία τους, η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physical Review D, η ομάδα περιγράφει τους υπολογισμούς της και επίσης την πιθανότητα ξένοι πολιτισμοί να επιχειρούν να επικοινωνήσουν μαζί μας, με χρήση αυτού του είδους σημάτων.
Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες εξετάζουν την δυνατότητα να αξιοποιηθούν οι κβαντικές επικοινωνίες ως μία εξαιρετικά ασφαλής μορφή μετάδοσης μηνυμάτων, καθώς προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι είναι σχεδόν αδύνατο να επιχειρηθεί υποκλοπή τέτοιων σημάτων χωρίς αυτή να γίνει αντιληπτή.
Σε αυτή τη νέα προσπάθεια, οι ερευνητές αναρωτήθηκαν εάν θα μπορούσε να είναι εφικτή η χρήση παρόμοιων τύπων επικοινωνίας στον διαστρικό χώρο. Για να το ανακαλύψουν, χρησιμοποίησαν τα μαθηματικά που περιγράφουν την διάδοση των ακτίνων Χ σε ένα μέσο, όπως είναι αυτές που ταξιδεύουν ανάμεσα στα αστέρια. Πιο συγκεκριμένα, προσπάθησαν να δουν εάν οι υπολογισμοί τους θα ήταν σε θέση να παρουσιάσουν τον βαθμό απώλειας κβαντικής συνοχής (quantum decoherence) ο οποίος θα μπορούσε να συμβεί κατά τη διάρκεια ενός τέτοιου ταξιδιού.
Στις κβαντικές επικοινωνίες, οι μηχανικοί έχουν να αντιμετωπίσουν κβαντικά σωματίδια τα οποία χάνουν μερικά -ή όλα- τα μοναδικά χαρακτηριστικά τους καθώς αλληλεπιδρούν με εμπόδια μέσα στη διαδρομή τους· στην πραγματικότητα έχει βρεθεί ότι τα σωματίδια αυτά είναι αρκετά ευαίσθητα. Τα γεγονότα αυτά είναι γνωστά ως απώλειες κβαντικής συνοχής και οι μηχανικοί που εργάζονται στις κατασκευές κβαντικών δικτύων έχουν επινοήσει διάφορους τρόπους για να ξεπεραστεί το συγκεκριμένο πρόβλημα.
Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι ο χώρος μεταξύ των αστεριών είναι αρκετά καθαρός. Είναι όμως αρκετά καθαρός για κβαντικές επικοινωνίες; Τα μαθηματικά δείχνουν πως ναι. Στην πραγματικότητα, το διάστημα είναι τόσο καθαρό ώστε τα φωτόνια των ακτίνων Χ θα μπορούσαν να ταξιδέψουν για εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός χωρίς να υποστούν αποσυνοχή· συμπεριλαμβάνοντας τις βαρυτικές παρεμβολές από ουράνια σώματα. Οι ερευνητές στην εργασία τους σημειώνουν ότι το ίδια καλά μπορούν να ταξιδέψουν και φωτόνια άλλων περιοχών, όπως στο οπτικό ή στην περιοχή των μικροκυμάτων.
Η ομάδα αναφέρει ότι επειδή η κβαντική επικοινωνία είναι δυνατή σε όλο το εύρος του γαλαξία, εάν υπάρχουν άλλα νοήμονα όντα στον σε αυτόν, θα μπορούσαν ήδη να προσπαθούν να επικοινωνήσουν μαζί μας χρησιμοποιώντας μια τέτοια τεχνολογία, οπότε και εμείς θα μπορούσαμε να αρχίσουμε να τα αναζητούμε. Προτείνουν επίσης ότι θα πρέπει να είναι δυνατή η κβαντική τηλεμεταφορά στον μεσοαστρικό χώρο.
Παραπομπές:
Arjun Berera et al, Viability of quantum communication across interstellar distances, Physical Review D (2022). DOI: 10.1103/PhysRevD.105.123033
Πηγή: https://phys.org/
