نُفِّذ توزيع المفاتيح الكمومي غير المعتمد على أجهزة القياس (DI-QKD) بين عقدتين باستخدام ذرات مفردة موصولة بألياف بصرية يصل طولها إلى 100 كم. ولزيادة معدل توليد الحالات المتشابكة، استُخدم التداخل أحادي الفوتون (للإعلان عن الأحداث) والتحويل الكمومي للتردد مما يقلل الفقد في الألياف. كما قام تصميم إشعاع ريدبرغ الخاص بكبت تأثير ارتداد الفوتون على الذرة دون إضافة ضوضاء إضافية. وقد تحقق تشابك دقيق بين الذرات، مع معدلات مفتاح مقاربة موجبة عبر كامل المسافة. على مسافة 11 كم، وخلال 624 ساعة، أُعد 1.2 مليون زوج بيل مُعلَن، مما أعطى تقديرًا للمفتاح النهائي القابل للاستخلاص مع حماية من الهجمات العامة بمقدار 0.112 بت لكل حدث. وتُزيل هذه النتائج الفجوة بين التجارب الاستعراضية للشبكات الكمومية وتطبيقاتها العملية.
الرسائل العادية تُعترض، ولا يلاحظ أحد. ابتكر الفيزيائيون وسيلة لإنشاء سر مشترك يتحطم فورًا بنظرة دخيلة. بدلاً من الورق، تُستخدم جسيمات الضوء المفردة. هذا الارتباط الكمومي يستغل القانون: أي قياس يغير الجسم الكمومي.
يشبه ذلك عملتين مرتبطتين ارتباطًا لا ينفصم. ترمي الأولى — والثانية، حتى على بُعد 100 كم، تسقط دائمًا على نفس الوجه. لكن فور التلصص، تنقلب العملة وتكشف الجاسوس. هذا الزوج بالضبط صُنع من ذرتين. لكي «تتعارف» الذرتان عن بُعد، أطلقت كل منهما فوتون-عملة. المشكلة أن الضوء يخفت بسرعة في الألياف البصرية. لذا أعاد العلماء تلوين الفوتونات إلى لون تحت الحمراء مناسب، ثم أعادوها إلى ما كانت عليه. عائق آخر: عند إطلاق الفوتون، تتلقى الذرة ارتدادًا وتفقد تزامنها. لهذا نُقلت الذرة إلى حالة خاصة — انتقل إلكترونها إلى مدار بعيد، فتضخمت الذرة مثل البالون. هذا «البالون» ينكمش بلطف، دون ركلة، ولا يُحدث ضجيجًا. طور فكرة هذا الفخ للمعترضين كل من أرتور إيكرت وتشارلز بينيت.
النتيجة: عمل الاتصال لمسافة 100 كم بدقة عالية، وجرى استخراج المفتاح دون توقف. على مسافة 11 كم، جُمع 1.2 مليون زوج من العملات خلال 26 يومًا، واستُخرجت منها بتات سرية بمعدل 0.112 بت لكل زوج. الإنترنت الكمومي، حيث التنصت محرّم بطبيعة الكون، لم يعد خيالًا.
🎯 تتصرف الجسيمات المتشابكة تمامًا كالعملات المزدوجة: تظهر بنفس الوجه أينما أُلقيت، وأي تطفل يغيرها فورًا ويكشف المخترق.
🎬 لطالما استغل كتّاب الخيال العلمي هذه الفكرة: ففي روايات أورسولا لو غوين، يوفر «الأنسبل» اتصالاً فوريًا بالاعتماد على الجسيمات المتشابكة.