Các nhà khoa học ở Trung Quốc đang chuẩn bị phóng vệ tinh lượng tử đầu tiên trên thế giới, với hy vọng nó sẽ trở thành một hệ thống thông tin liên lạc, do thám toàn cầu siêu bảo mật.

vệ tinh, do thám, Trung Quốc
Các nhà khoa học Trung Quốc đang gấp rút chuẩn bị cho việc phóng vệ tinh lượng tử đầu tiên trên thế giới vào cuối tháng này. Ảnh: Viện Khoa học Trung Quốc

Vệ tinh lượng tử của Trung Quốc, nặng gần 590kg dự kiến sẽ được phóng lên vũ trụ từ Trung tâm phóng vệ tinh Jiuquan vào cuối tháng này. Theo tạp chí Nature, nếu các thử nghiệm ban đầu trong sứ mệnh kéo dài 2 năm này chứng minh thành công, Trung Quốc sẽ tiếp tục phóng thêm một đội vệ tinh tương tự. Ước tính, để tạo ra một mạng lưới thông tin liên lạc lượng tử khắp toàn cầu, Trung Quốc cần ít nhất 20 vệ tinh như thế này.

Các nguồn tin cho biết, vệ tinh lượng tử đầu tiên trên thế giới chứa một tinh thể sản sinh ra và phóng các cặp photon kết nối với nhau tới hai trạm thu nhận mặt đất ở Bắc Kinh (Trung Quốc) và Vienna (Áo) để hình thành một "chìa khóa mã hóa bí mật", không một hacker nào có thể tấn công và "bẻ khóa" được. Các nhà nghiên cứu đang tìm cách chứng minh, những hạt này vẫn duy trì kết nối với nhau ở khoảng cách rất xa Trái đất, trong trường hợp này là gần 1.200km.

Các nỗ lực trước đây nhằm thực hiện truyền tin bằng lượng tử cho thấy, hoạt động này có thể khả thi chỉ ở khoảng cách hơn 290km. Song, các nhà khoa học hy vọng, việc truyền phát các hạt photon xuyên không gian sẽ đẩy giới hạn này đi xa hơn.

 

Tạp chí Nature giải thích, khi di chuyển trong không khí và các sợi quang học, các hạt proton bị phân tán và hấp thụ, tạo ra thách thức đối với việc bảo toàn trạng thái lượng tử dễ đổ vỡ. Nhưng, các hạt photon có thể di chuyển trơn tru hơn trong không gian.

Việc truyền tin lượng tử ở các khoảng cách xa đến như vậy sẽ giúp tạo ra các hệ thống thông tin liên lạc vô cùng an toàn khắp thế giới, cho phép hai bên kết nối liên lạc với nhau nhờ sử dụng một chìa khóa mã hóa chung. Trong vật lý lượng tử, các hạt dính liền vẫn bám chắc vào nhau, nên các hành động ở đầu này sẽ ảnh hưởng đến hành vi ở đầu kia, ngay cả khi chúng ở rất cách xa nhau. Vì vậy, nếu ai đó có ý định nghe trộm ở một đầu, hành vi phá hoại này sẽ bị phát hiện ngay lập tức ở đầu còn lại.

Trong 2 năm thực hiện sứ mệnh, nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc sẽ tiến hành một thí nghiệm Bell để chứng minh sự kết dính vẫn tồn tại ở khoảng cách xa tới như vậy. Họ cũng sẽ thử "dùng siêu năng di chuyển các trạng thái lượng tử", đồng nghĩa với trạng thái lượng tử của photon sẽ được tái thiết lập ở một địa điểm mới.

Ngoài Trung Quốc, các nhà nghiên cứu đến từ Canada, Nhật, Italy và Singapore cũng đã công bố các kế hoạch tiến hành những thí nghiệm lượng tự ngoài không gian, kể cả một thí nghiệm dự kiến diễn ra trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS). Các thí nghiệm kiểu này đều nhằm tạo ra một phương tiện viễn tải hiệu quả và đáng tin cậy hơn.

Tuấn Anh (Theo Daily Mail)