Vệ tinh lượng tử đầu tiên trên thế giới

Hôm thứ ba 16/8/2016, Trung Quốc đã phóng vệ tinh lượng tử đầu tiên trên thế giới từ sa mạc Gô-bi. Vệ tinh có tên gọi là Mặc Tử này sẽ giúp Trung Quốc làm thí nghiệm truyền tin mà tin tặc không thể tấn công được (tiếng Anh: hack-proof).

 Việc nghiên cứu truyền tin lượng tử đang ở giai đoạn khởi đầu. Trong tương lai, nó cho phép truyền một khối lượng thông tin lớn đi xa và an toàn hơn nhiều so với hệ thống truyền tin hiện nay. Lý do là vì hiện nay khi truyền tin, để bảo vệ thông tin bạn phải mã hóa tin tức trước khi gửi theo một „chìa khóa” nào đó, và bạn cũng sẽ phải gửi „chìa khóa” này cho người nhận để người ấy giải mã và đọc tin. Như vậy nếu có ai bằng cách nào đó biết và lấy được „chìa khóa” nói trên, thì họ có thể đọc tin. Hơn nữa khi ấy cả bên gửi lẫn bên nhận đều có thể không biết là „chìa khóa” của mình đã bị lấy trộm và các tin tức hai bên gửi cho nhau không còn là an toàn nữa.

  Hệ thống truyền tin lượng tử sẽ hoạt động ra sao?

Về lý thuyết, nó có thể hoạt động như sau. Trung Quốc sẽ gửi một thông tin đã mã hóa từ một nơi này đến nơi kia theo một kênh thông thường. Nhưng họ sẽ gửi một „chìa khóa lượng tử” qua vệ tinh ở dạng một tập hợp các hạt pho-ton trong một số các trạng thái lượng tử đặc biệt nào đó. Bằng cách này „chìa khóa” lượng tử sẽ rất khó bị lấy trộm hay phá (hack) do tính chất của các hạt pho-ton trong cơ học lượng tử. Bất cứ một việc quan sát nào các hạt này sẽ không thành công vì theo nguyên lý bất định  mọi sự quan sát sẽ làm thay đổi trạng thái lượng tử của pho-ton làm cho „chìa khóa” trở thành vô dụng. Và vì người nhận cũng sẽ nhận được chiếc „chìa khóa” hỏng này, nên cả hai bên gửi và nhận sẽ biết là có ai đã định ăn trộm thông tin của mình.

Việc truyền tin lượng tử sẽ làm thay đổi rất nhiều thứ trong cuộc sống trên trái đất. Vệ tinh đã phóng có thể giúp Trung Quốc tiến hành các thí nghiệm như  viễn tải lượng tử (quantum entanglement) hay truyền năng lượng hay vật chất từ một điểm này sang điểm khác mà không cần phải đi qua không gian vật lý giữa chúng (quantum teleportation).

Nguyễn Hữu Viêm (dịch từ TECHINASIA)