تخيل شبكة اتصالات لا يمكن لأحد التنصت عليها. هذا ما تعد به الاتصالات الكمومية. فمن خلال الاستفادة من مبادئ ميكانيكا الكم، سيقوم المتنصت على الكيوبتات المنقولة بتغيير حالتها حتماً، مما يؤدي إلى اكتشاف التنصت مباشرةً.

حقق باحثون صينيون في جامعة تسينغهوا إنجازاً علمياً هاماً في الاتصالات الكمومية، إذ تمكنوا لأول مرة من نقل آمن ومباشر للبيانات بسرعة 2.38 كيلوبت في الثانية عبر الألياف الضوئية لمسافة 104.8 كيلومتر، وهو رقم قياسي يتجاوز بكثير الرقم السابق الذي سجله الفريق عام 2022، حيث بلغت سرعة النقل 0.54 بت في الثانية على مسافة 100 كيلومتر باستخدام بروتوكول نقل الاتصال الكمومي المباشر الآمن (QSDC).

قام الفريق بتطوير بروتوكول الاتصال QSDC إلى بروتوكول أسموه شبه QSDC، وهو مصمم للتغلب على نقاط ضعف البروتوكول السابق، الذي كان يعتمد على تبادل الفوتونات بين المرسل والمستقبل ذهاباً وإياباً لنقل الحالات الكمومية، مما يؤدي إلى فقدان المعلومات وتقييد أداء الاتصال. أما البروتوكول الجديد، فهو أحادي الاتجاه ويعتمد على فوتونات مفردة، إذ يتم نقل البيانات في اتجاه واحد فقط باستخدام فوتون واحد لتمثيل الحالة الكمومية.

وقد تم اختبار البروتوكول على مسافات أقصر، فعند مسافة 50 كيلومتر حققوا سرعات أعلى بلغت 4.08 كيلوبت في الثانية، وهي سرعة تقترب من سرعات الإنترنت الهاتفي في التسعينيات. وتعتبر هذه السرعات مناسبة لنقل النصوص وملفات الصور والصوت.

يثق فريق البحث أنهم سيتمكنون من مضاعفة سرعة نقل البيانات مرتين وأكثر قريباً جداً، كما سيزيدون مسافة نقل البيانات إلى 150 كيلومتر أو أكثر.

يمهد هذا البروتوكول الطريق لبناء شبكة اتصالات عالمية آمنة (إنترنت كمي) تعتمد في تبادل البيانات على نقل الحالات الكمومية أو الكيوبتات بدلاً من البتات المستخدمة في الاتصالات الحالية، مما يسمح باكتشاف جميع محاولات التنصت واختراق الشبكة.

نشر الباحثون إنجازهم هذا في مجلة Science Advances في 21 فبراير.