كان لشبكة الإنترنت أثراً كبيراً على جميع نواحي الحياة، وعندما تنطلق بشكلها الجديد من خلال الإنترنت الكمي فإنها ستكون أكثر أمناً وستربط ما بين أجهزة ذات قدرات أكبر. وفي نهاية المطاف، ستعمل مثل هذه الشبكة الكمية على توزيع الحالات الكمية والتشابك الكمي ليتم استخدامهم في أرجاء العالم، مما يستوجب توظيف الاتصالات الكمية عبر الأقمار الصناعية.
إن الاتصالات الكمية -- والتي تعتبر السبب الرئيسي لنشر الإنترنت الكمي -- توفّر أمناً تاماً لا يمكن اختراقه باستخدام الأساليب الحسابية، وبالتالي فإنها تعتبر من أهم أشكال التكنولوجيا الثورية المرتقبة. إلا أن هناك العديد من التحديات التي تواجه توسيع دائرة استخدامها لتشمل العالم بأسره، بما في ذلك الاتصالات عبر المسافات الطويلة. في المستقبل القريب، ستشتمل جميع الشبكات الكمية واسعة النطاق على خاصية الاتصالات الكمية عبر الأقمار الصناعية: وهو محور تركيز هذه المجموعة. فتستثمر العديد من مجموعات البحوث والحكومات والشركات في الاتصالات الكمية عبر الفضاء وقد تم التخطيط لإطلاق عدد كبير من الأقمار الصناعية الكمية.
ستغطي هذه المجموعة كلاً من البحوث حول التكنولوجيا الداعمة، والبروتوكولات الكمية الجديدة، وتوزيع المفاتيح الكمية بين الأقمار الصناعية، بالإضافة إلى تشكيلات الأقمار الصناعية، والتكنولوجيا والبروتوكولات المستوحاة من العلوم الكمية لاستخدامها في الاتصالات عبر الفضاء. حيث أنها تهدف إلى دعم التطوّر في جميع الخطوات الأساسية التي تشتمل على التالي ولا تقتصر عليه: دراسات الجدوى المبتكرة، والاختبارات الميدانية، واعتماد المكونات والأنظمة لاستخدامها في الفضاء، وتحقيق التزامن بين ساعات مختلفة، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من المنصات المتنقلة. قد تشكل منصات الاتصالات الكمية التي تعمل في الفضاء موقعاً مناسباً لإجراء تجارب أساسية في علم الفيزياء، ويعتبر مثل هذا العمل أمراً مرحباً به. وتطمح المجموعة إلى تقديم موجز هام حول أحدث ما يجري في هذا المجال، ولتكون سلطة مرجعية في المستقبل القريب.
تواريخ ومعلومات هامة
إن تقديم المقالات لمجموعة مواضيع التركيز (Focus Collection) يتم فقط بالدعوة، لكن إن كنت مهتماً بتقديم مقالة لهذا العدد فرجاء تواصل مع المحررين الضيوف. نرحب بالمساهمات من 20 أكتوبر 2020 ولغاية 30 إبريل 2021، ويتم نشر المقالات المقبولة بالتتابع حالما تكون جاهزة للنشر.
يُشترط في جميع المساهمات أن تقدّم نتائج جديدة وأصلية، وستخضع لنفس عملية المراجعة والمعايير العالية المعتمدة لمقالات (كوميونيكيشنس فيزكس) الاعتيادية. نحن لا نسعى للحصول على مقالات المراجعة في هذه المرحلة، لكننا سنأخذ بالاعتبار مقالات الشروحات والمراجعة إن كان هنالك حجة مقنعة للقيام بذلك، وبموافقة فريق التحرير والمحررين الضيوف.
قدّم مقالتك
الرجاء قراءة صفحة سياسات مجموعة مواضيع التركيز قبل التقديم، واحرص على أن مقالتك قد تمّ إعدادها وفق إرشادات التقديم وقد تمّ تنسيقها كما هو موضّح هنا.
لتقديم مسودة كجزء من هذه المجموعة، قم بتسجيل الدخول إلى نظام التقديم عبر الإنترنت واختر "Article" من القائمة الواردة تحت (article type). قم بملء جميع المعلومات كما هو الحال مع أي تقديم اعتيادي. عند الخطوة "2. Manuscript Information" في نموذج التقديم، تحت التبويب "c) Subjects and Techniques" اختر عنوان المجموعة من القائمة المنسدلة. كما يمكنك تحديد أنك تلقيت دعوة لتقديم مسودتك إلى "Space Quantum Communication" تحت "Previous interactions" ضمن التبويب "د) d) Detailed information". على المؤلفين ذكر اهتمامهم في المجموعة ضمن الرسالة التعريفية.
بصفتها مجلة ذات وصول مفتوح فإن (كوميونيكيشنس فيزكس) توفّر نظاماً اختيارياً شفافاً للمراجعة من قبل الأقران ، وتتلقى الدعم من خلال رسوم تجهيز المقالات. وبالتالي إن تم قبول مساهمتك للنشر سيُطلب منك دفع تلك الرسوم. المعلومات الإضافية حول رسوم المقالات والإعفاءات موجودة هنا.
إضافة إلى المقالات حول محاكاة الهاملتونيات المغزلية، فإن (كوميونيكيشنس فيزكس) ترحّب بالبحوث الأصيلة في مجال الحوسبة البصرية.
نبذة عن ضيوف التحرير
سيدارث كودورو جوشي هو زميل أبحاث في مختبرات تكنولوجيا الهندسة الكمية التابعة لجامعة بريستول. ويعمل سيدارث على الاستشعار المحسّن باستخدام الكمّ وعلى علم القياس والاتصالات الكمية. كما عمل في السابق على 4 مشاريع لأقمار صناعية مصغّرة تستخدم في الاتصالات الكمية، وهو القائد العلمي لفريق مهمة اختارتها وكالة الفضاء الأوروبية للذهاب إلى محطة الفضاء الدولية للقيام بتجارب أساسية حول الفيزياء الكمية. كما أنه يعمل على الاتصالات الكمية عبر المسافات الطويلة باستخدام الألياف البصرية، وعلى الشبكات الكمية متعددة المستخدمين وبروتوكولاتها. حاز سيدارث على شهادته في الدكتوراه من جامعة سنغافورة الوطنية جراء بحثه حول الثغرات في تجارب اختبارات بيل، وحاز على شهادة ما بعد الدكتوراه من معهد البصريات والمعلومات الكمية في فيينا؛ وهو حالياً عضو في تجمّعي المملكة المتحدة الوطنيين للاتصالات الكمية وللتصوير الكمّي.
جيمس جريف هو باحث رئيسي في مركز البحوث الكمية التابع لمعهد الابتكار التكنولوجي في أبوظبي، وبروفيسور زائر مشارك في بحوث مركز التكنولوجيا الكمية التابع لجامعة سنغافورة الوطنية. يتمحور بحثه حول التطبيق العملي لتكنولوجيا الاتصالات الكمية، بما في ذلك توزيع المفاتيح الكمية باستخدام الألياف البصرية والأقمار الصناعية. وقد ساهم في مهمة القمر الصناعي متناهي الصغر (SpooQy-1) لسنغافورة، وتشتمل نشاطاته الحالية على تطوير تكنولوجيا المحطات الأرضية لمهام الأقمار الصناعية الكمية في المستقبل. وقد حاز على شهادته في الدكتوراه من جامعة بريستول في العام 2012.
إيريك كيرستيل هو بروفيسور فيزياء في جامعة غرينوبل، ومدير العلوم والتعليم في مركزها للفضاء. وتشتمل اهتماماته البحثية على تطبيقات المطيافية وتطوير أجهزة القياس بالإضافة إلى البصريات الكمية. يحمل إيريك شهادة ماجستير علمية من جامعة آيندهوفن للتكنولوجيا في هولندا، وشهادة دكتوراه من جامعة برينستون في الولايات المتحدة الأمريكية، ويتخصص فريقه في تطوير أجهزة قياس مطيافي مصغّرة وشديدة الحساسية لاستخدامها في البيئات الصعبة، مثل قياس نظائر الماء في موضعها بالزمن الحقيقي من على طائرة تحلّق في الستراتوسفير أو في الأنهر الجليدية القطبية. ومن خلال برنامج (نانوبوب) يطمح إيريك لتطبيق الاتصالات الكمية في الأقمار الصناعية المصغّرة.
