เมื่อต้นเดือน ทีมวิจัยจาก Institute for Quantum Computing และ Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo ประเทศแคนาดา ประกาศความสำเร็จในการทดสอบแลกเปลี่ยนกุญแจเข้ารหัสผ่านช่องทางควอนตัม (quantum key distribution หรือ QKD, ข่าวเก่ามีพูดถึงไว้นิดหน่อย) โดยส่งจากสถานีภาคพื้นดินไปยังเครื่องบินขณะที่กำลังบินอยู่

เนื่องจากการทดสอบนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการสร้างระบบดาวเทียมควอนตัม (quantum satellite) ทีมวิจัยจึงสร้างเครื่องรับกุญแจเข้ารหัส (receiver) ให้สามารถนำไปติดตั้งกับดาวเทียมขนาดเล็ก (microsatellite) เพื่อใช้งานจริง และจำลองการโคจรของดาวเทียมโดยการติดตั้งเครื่องรับไว้บนเครื่องบิน และให้บินไปตามเส้นทางที่กำหนดไว้ 2 แบบ ได้แก่ บินโค้งรอบสถานีภาคพื้นดิน และบินเป็นเส้นตรง ที่ระยะห่างจากตัวสถานีตั้งแต่ 3–10 กิโลเมตร และที่ความเร็วแตกต่างกันไป

วิดีโอนำเสนองานวิจัย (คลิปจาก IQC บน Youtube)

การทดสอบดังกล่าวมีขึ้นทั้งหมด 2 วัน โดยเครื่องบินจะต้องบินทดสอบทั้งหมด 14 ครั้ง ผลคือ สถานีสามารถเชื่อมต่อกับเครื่องบินได้สำเร็จ 7 ครั้งด้วยกัน และใน 7 ครั้งนั้น เครื่อง receiver บนเครื่องบินดังกล่าวก็สามารถสร้างกุญแจได้สำเร็จถึง 6 ครั้ง

สถิติอื่นๆ ที่น่าสนใจก็เช่น มีอยู่หนึ่งครั้งที่สถานีสามารถเชื่อมต่อสัญญาณกับเครื่องบินได้สำเร็จโดยใช้เวลาเพียง 10 วินาที และกุญแจที่ยาวที่สุดที่ได้จากกระบวนการ QKD ยาวถึง 868 kb

ศาสตราจารย์ Thomas Jennewein นักวิจัยหลัก (Principal Investigator) ประจำหน่วยวิจัย Quantum Encryption and Science Satellite (QEYSSat) กล่าวว่า “งานวิจัยที่สำคัญมากชิ้นนี้ต้องใช้เวลาเตรียมตัวนานถึงเกือบๆ 8 ปี ในที่สุดมันก็ประสบผลสำเร็จ” Jennewein พูดถึงสถิติที่น่าสนใจระหว่างการทดลองก่อนกล่าวต่อว่า “ผลการทดสอบนี้ทำให้เราได้พิมพ์เขียว (blueprint) สำหรับใช้ในโครงการสร้างระบบดาวเทียมควอนตัมต่อไป ซึ่งรอบนี้ก็ทันเวลากับที่รัฐบาลแคนาดาจะประกาศภารกิจดังกล่าวพอดี (just in time)”

งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Quantum Science and Technology ผู้ที่สนใจเพิ่มเติมก็ตามไปอ่านกันได้

ที่มา - IOP Publishing ผ่านทาง Institute for Quantum Computing

ป.ล. ถ้าติดตามกันมาตลอดจะรู้ว่า จีนเองก็มีโครงการในลักษณะนี้เช่นกัน แถมเพิ่งจะประสบความสำเร็จในการทดสอบปรากฏการณ์ quantum entanglement ที่ระดับ 1200 km เหนือพื้นโลกเสียด้วย