17.08.2016 - 22:00
|
Actualització: 18.08.2016 - 10:23
La Xina ha llançat aquesta setmana el primer coet amb un satèl·lit quàntic a l’espai. La missió, de dos anys, té el propòsit de posar a prova les estranyes lleis de la física quàntica per establir comunicacions a prova de hackers, transmetent informació encriptada de l’espai a la Terra. Si l’experiment surt bé, podria tenir moltíssimes possibilitats d’aplicació a l’àmbit de les comunicacions secretes d’ús polític, militar i comercial. De moment, però, el satèl·lit passarà tres mesos en una fase de prova abans de ser lliurat als científics.
L’aeronau va ser llançada dimarts des del Jiuquan Satellite Center, al desert del Gobi. Es tracta d’un satèl·lit de 600 quilos que farà voltes a la Terra a un ritme vertiginós d’una cada noranta minuts. La nau ha estat batejada amb el nom de Mozi, en homenatge a un filòsof i científic xinès del segle V aC, que fou el primer a fer especulacions i estudis sobre òptica. La missió, en canvi, ha estat anomenada Quantum Science Satellite (QUESS) i és supervisada pel físic xinès Jian-wei Pan.
El camí cap al satèl·lit
Aquest projecte ja va ser dissenyat pel físic austríac Anton Zeilinger, de la Universitat de Viena, que va provar que la comunicació quàntica era possible en un experiment en què enviava missatges quàntics d’una de les illes Canàries a una altra. Zeilinger va proposar a l’Agència Europea de l’Espai de llançar un satèl·lit per fer aquestes proves el 2001, però no va trobar la inversió necessària.
De tota manera no és casual que el primer satèl·lit quàntic l’hagi projectat l’equip de científics de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina (USTC), dirigit per Jian-wei Pan, perquè l’austríac Anton Zeilinger en va ser el tutor de doctorat.
La Xina, en canvi, sí que hi ha invertit. Aquest llançament forma part d’un pla més ambiciós de la Xina, que s’ha accelerat des que Xi Jinping es va convertir en el cap del Partit Comunista a final del 2012. Es tracta d’una mena de cursa espacial com la que van viure els Estats Units i l’URSS durant la guerra freda, però aquesta vegada un dels actors ha canviat per la gran potència emergent xinesa.
Per què en diem un satèl·lit quàntic?
La física quàntica és la branca de la física que estudia el comportament de la llum i de la matèria a escales microscòpiques. Aquestes partícules tan petites no sempre es regeixen per les lleis de la física clàssica, i presenten la particularitat que poden estar en dos estats alhora i és únicament quan s’observa la partícula que l’estat es defineix entre l’un o l’altre.
L’exemple més conegut el trobem en el gat d’Schrödinger, un experiment mental proposat pel físic Erwin Scrödinger, en què sorgeix la paradoxa que un gat pugui estar viu i mort alhora, mentre no s’observi.
La tecnologia utilitzada pel satèl·lit té a veure amb aquestes particularitats de la física quàntica i es basa en la teoria de l’entrellaçament dels fotons de la llum.
Gil Triginer, un doctorand català del Departament de Física de la Universitat d’Oxford, explica: ‘quan dos fotons s’entrellacen tenen una propietat correlada d’una manera que la física clàssica no permet. És a dir, que quan dos objectes s’entrellacen i se’n mesura un, forçant-lo a definir-se, l’altre instantàniament adquireix el mateix estat. Aquesta correlació instantània es dóna encara que els objectes siguin separats per molts quilòmetres.’
Aquest sistema permet de crear una sèrie de nombres aleatoris correlats que després es pot fer servir de clau secreta per a codificar una comunicació. Així, el nombre aleatori que se’n pot mesurar és el mateix per a totes les partícules del sistema.
És per això que, si un sistema de fotons entrellaçats és compartit entre dos llocs diferents, com es pretén de fer amb el satèl·lit, i algú prova d’interceptar algun dels fotons del sistema, alterarà el sistema sencer i revelarà la seva presència. Si les parts són capaces de detectar la interferència d’un tercer agent, podran tallar la comunicació immediatament.
Si l’experiment resulta com els científics xinesos esperen, la potencialitat de l’eina és enorme. Es podria establir una xarxa global de comunicacions no interceptables per hackers que podria tenir usos que anessin des de la comunicació militar fins a les altes esferes del món de la política i els negocis.
