Χειμώνας και φυσική: τα νέα του Ιανουαρίου

Αρχίζοντας με μικρά διαστημικά νέα, φαίνεται πως ανακαλύφθηκε ο δεύτερος εξωπλανήτης που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Εγγύτατο Κενταύρου, το κοντινότερο αστέρι μας (μετά τον ήλιο, για τους τυπικούς). Ενώ ένας άλλος εκατό έτη φωτός μακριά είναι ο πρώτος εξωπλανήτης που βρέθηκε να έχει συνθήκες παρόμοιες με της γης (παρόμοιο μέγεθος και απόσταση από το αστέρι του τέτοια ώστε να επιτρέπει την παρουσία νερού σε υγρή κατάσταση). Στο μεταξύ, λίγο έξω από το ηλιακό σύστημα το σκάφος Voyager 2 εμφάνισε ένα πρόβλημα που οδήγησε σε υψηλή κατανάλωση ηλεκτρισμού και στο προσωρινό κλείσιμο των επιστημονικών συσκευών του. Η NASA έχει αρχίσει να λύνει το θέμα, σε μια προσπάθεια να κάνει την ενέργεια της ραδιενεργού πηγής του σκάφους να κρατήσει όσο γίνεται περισσότερο, αλλά αντιμετωπίζει και το ότι κάθε εντολή χρειάζεται πλέον 17 ώρες για να το φτάσει.

-.-

Το Πανεπιστήμιο του Χεφέι στην Κίνα κατασκεύασε τον πρώτο φορητό επίγειο σταθμό που μπορεί να επικοινωνεί με δορυφόρο κβαντικής κρυπτογράφησης. Σε αυτή την πρόταση ουσιαστικά κρύβονται όχι μία αλλά δύο ειδήσεις που μπορούν να ξαφνιάσουν.

Η πρώτη είναι προφανώς το κομμάτι με την κβαντική κρυπτογράφηση. Η βάση της βρίσκεται στη χρήση ζευγών φωτονίων σε διεμπλοκή: πρόκειται για δύο “μπουκιές” φωτός που παράγονται μαζί, με τρόπο που κάνει τα χαρακτηριστικά τους να συνδέονται. Κατόπιν τα φωτόνα μεταδίδονται σε διαφορετικά εργαστήρια. Και τη στιγμή που ένα από τα διεμπλεκόμενα χαρακτηριστικά του ενός πρωτομετρηθεί, αυτομάτως καθορίζεται και η τιμή του για το άλλο φωτόνιο. Αυτό σημαίνει ότι και τα δύο εργαστήρια μπορούν να ξέρουν τη μετρημένη τιμή ενώ κανείς άλλος δεν μπορεί.

Επαναλαμβάνοντας τη διαδικασία με μερικά ακόμα ζεύγη, το κάθε εργαστήριο καταλήγει με μια σειρά αριθμών που όλοι μαζί αποτελούν μία “φράση” έτοιμη να χρησιμοποιηθεί για να κωδικοποιούνται και να αποκωδικοποιούνται μηνύματα, οδηγώντας στις πιο ασφαλείς επικοινωνίες που γνωρίζει η ανθρωπότητα.

(Παρεμπιπτόντως, αν αναρωτηθήκατε για το πώς η μέτρηση του ενός φωτονίου καθορίζει και το άλλο αυτόματα, δεν είστε μόνοι και μάλιστα έχετε και καλή παρέα – αν τυχαίνει να πιστεύετε ότι κάθε ένας φυσικός είναι καλή παρέα. Η δράση της διεμπλοκής από απόσταση παραμένει ένα από τα πιο ακραία αινίγματα της κβαντομηχανικής εδώ και πάνω από αιώνα.)

Για την ιστορία να σημειώσουμε ότι αντίθετα με ό,τι γράφεται συχνά, όλα αυτά δεν έχουν να κάνουν ούτε με κβαντικούς υπολογιστές ούτε με τηλεμεταφορά (θεός φυλάξει). Επίσης ας σημειώσουμε ότι αυτή η διαδικασία έχει ήδη πραγματοποιηθεί σε αρκετά εργαστήρια τα τελευταία χρόνια, με το ρεκόρ απόστασης να ανήκει στον δορυφόρο Mozi που το 2017 μετέδωσε διεμπλεκόμενα ζεύγη σε εργαστήρια που απέχουν 1.200 χιλιόμετρα. Μάλιστα πρόκειται για τον ίδιο δορυφόρο που θα χρησιμοποιήσει ο νέος φορητός σταθμός.

Όσο για τη δεύτερη είδηση που κρύβεται εδώ και ίσως ξαφνιάζει: η κατασκευή του σταθμού παρακινήθηκε από δύο κινέζικες τράπεζες οι οποίες ήδη χρησιμοποιούν κβαντική κρυπτογραφία, και που θέλουν να την κάνουν προσιτή ανεξάρτητα από γεωγραφική θέση.