چین روز سه‌شنبه از اتصال موفقیت‌آمیز فضاپیمای Shenzhou-16 و ایستگاه فضایی Tiangong-3 خود خبر داد، رسانه‌های دولتی گفتند که سه فضانورد چینی فرصتی برای مطالعه «پدیده‌های کوانتومی جدید» خواهند داشت.
فضانوردان Shenzhou-16 طیف وسیعی از آزمایش‌ها و آزمایش‌های روی مدار را در زمینه‌های مختلف، از جمله پدیده‌های کوانتومی، سیستم‌های فرکانس زمانی-فضایی با دقت بالا، تأیید نسبیت عام، و منشأ حیات انجام خواهند داد.
ماهواره Micius این کشور که یک آزمایشگاه کوانتومی بود، از زمانی که در اوت 2016 به مدار پایین (500 کیلومتری از سطح دریا) پرتاب شد، دارای یک سری دستاوردهای علمی بوده است.
در مرحله بعد، Micius آزمایش های بین قاره ای را با کشورهای دیگر مانند روسیه، ایتالیا، سوئد و آفریقای جنوبی انجام خواهد داد.
چین در جولای گذشته یک ماهواره کوانتومی با مدار پایین Jinan-1 را با موفقیت پرتاب کرد. این کشور قصد دارد در چند سال آینده یک ماهواره در مدار زمین متوسط به بالا و چندین ماهواره کوچکتر در مدار پایین پرتاب کند.
اگر همه این آزمایش‌ها موفقیت‌آمیز باشند، چین می‌تواند به انتقال داده غیرقابل هک با توزیع کلید کوانتومی (QKD)، یک فناوری رمزگذاری، دست یابد و خدمات مربوطه را به بانک‌ها و مشتریان دولتی ارائه دهد.
پان جیانوی، استاد فیزیک دانشگاه علم و فناوری چین، گفت: ما اکنون در حال توسعه اولین ماهواره کوانتومی مدار متوسط به بالا هستیم که قرار است در حدود سال 2026 پرتاب شود.
پان گفت: جدا از آزمایش QKD، این ماهواره کوانتومی همچنین یک پلت فرم جدید برای اندازه گیری دقیق کوانتومی (یا ساعت کوانتومی) ارائه خواهد کرد. با این کار، توزیع درهم تنیدگی کوانتومی در فاصله بیش از 10000 کیلومتر قابل تحقق است.
ایده پان برای راه اندازی شبکه ماهواره ای QKD زمانی اجرا شد که ایستگاه فضایی Tiangong-2 چین در سپتامبر 2016 به مدار پایین پرتاب شد. ایستگاه فضایی سیگنال های QKD را بین سال های 2018 تا 2019 به زمین ارسال کرد و با ماهواره Micius کار کرد.
اما آزمایش‌ها با ورود مجدد کنترل‌شده Tiangong-2 به زمین به پایان رسید و در ژوئیه 2019 بر فراز اقیانوس آرام جنوبی سوخت. چین در ابتدا قصد داشت Tiangong-2 را با Tiangong-3 در سال 2022 ترکیب کند.
وانگ جیانیو، آکادمیسین CAS در آگوست گذشته در مصاحبه‌ای گفت: ماهواره Micius تنها یک نقطه شروع است. از منظر عملی، ما باید شبکه ای از ماهواره ها را در مدارهای پایین، متوسط و بالا بسازیم تا تمام شبکه های ارتباطی کوانتومی جهان را پوشش دهیم.»
در حال حاضر، ما حداقل پنج سال از سایر بازیگران جهانی در این زمینه پیشرفته تر هستیم. وانگ گفت: اگر بتوانیم با موفقیت یک ماهواره کوانتومی متوسط به بالا پرتاب کنیم، حداقل 10 سال در جهان رهبری خواهیم کرد.
لیائو شنگ کای، استاد دانشگاه علم و فناوری چین (USTC)، گفت که وزن جینان-1 در مجموع 98 کیلوگرم با امیتر23 کیلوگرمی QKD است در حالی که وزن ماهواره Micius 640 کیلوگرم بود و وزن امیتر QKD برابر 80 کیلوگرم است. او گفت که کاهش اندازه می تواند به کاهش قابل توجه هزینه های تحقیقاتی کمک کند.
در حالی که چین بیشتر روی کوانتوم در فضا هزینه می‌کند، شرکت‌های غربی ترجیح می‌دهند روی زمین بمانند - با این تصور که اگر QKD بتوان روزی از طریق فیبرها منتقل شود، انتقال از طریق ماهواره‌ها نسبتاً غیراقتصادی خواهد بود و چین شرط خود را از نظر تجاری از دست خواهد داد.
در زمین، QKD معمولاً از طریق فیبرهای نوری از آلیس تا باب (دو شخصیت خیالی نشان دهنده فرستنده و گیرنده در ارتباطات کوانتومی) انجام می شود، اما فاصله انتقال تا حد زیادی به دلیل از دست دادن سیگنال محدود می شود.
در ۲۵ مه، پان و گروهی از دانشمندان چینی در مقاله‌ای که توسط Physical Review Letters، یک مجله دانشگاهی هفتگی منتشر شد، گفتند که آنها به یک QKD فاصله طولانی 1002 کیلومتری در فیبرهای نوری دست یافته‌اند.
در ژانویه سال گذشته، تیمی به رهبری دانشمند چینی Guo Guangcan به مسافت انتقال QKD 833 کیلومتری دست یافت و رکورد 605 کیلومتری را که توسط محققان آزمایشگاه تحقیقاتی کمبریج توشیبا در اکتبر 2021 به دست آمده بود، شکست.
در سپتامبر 2017، چین یک شبکه فیبر کوانتومی به طول 2000 کیلومتر ساخته بود که پکن، جینان، هفی و شانگهای را به هم متصل می‌کرد. محققان گفتند که کشورهای اروپایی، ژاپن و ایالات متحده شبکه‌های QKD خود را ساخته و در حال گسترش هستند، زیرا آنها شاهد افزایش تقاضا برای خدمات رمزگذاری از سوی بانک‌ها و مشتریان دولتی هستند.
