مجموعة العلوم والتكنولوجيا الدفاعية الأسترالية تقود مبادرة طموحة لتكنولوجيا الكم بهدف تعزيز التوقيت والاتصالات الآمنة لقوة الدفاع الأسترالية. تركز المبادرة على بناء وصلة كمية بصرية بين الأرض والأقمار الصناعية، وهي عنصر حاسم في تطوير شبكة توقيت مؤمنة بالكم يمكن أن تعمل بشكل مستقل عن البنية التحتية التقليدية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS). تستجيب هذه التقنية، قيد التطوير حاليًا، لحاجة متزايدة لأنظمة توقيت مرنة ودقيقة وآمنة يمكنها تحمل التداخل أو الحرمان من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والذي غالبًا ما يتم استهدافه في سيناريوهات الحرب الإلكترونية الحديثة. من خلال إنشاء وصلة كمية بصرية بين المحطات الأرضية والأقمار الصناعية، سيمكن المشروع من مزامنة الأصول الدفاعية بمستوى غير مسبوق من الدقة والأمان، حتى في البيئات المتنازع عليها.
تمثل شبكة التوقيت المؤمنة بالكم هذه خطوة مهمة إلى الأمام في البنية التحتية للاتصالات الدفاعية. تعتمد أنظمة التوقيت التقليدية بشكل كبير على أقمار GPS الصناعية للحفاظ على المزامنة عبر العمليات العسكرية. ومع ذلك، في السيناريوهات التي تتعرض فيها إشارات GPS للخطر أو التدهور أو عدم التوفر، يمكن أن تتأثر الفعالية التشغيلية بشدة. يهدف النظام الجديد القائم على الكم إلى التخفيف من هذه المخاطر من خلال الاستفادة من خصائص ضوء الكم، مما يوفر طريقة مقاومة للتلاعب لتوزيع معلومات الوقت عبر مسافات طويلة.
أحد الجوانب الرئيسية للمشروع هو تطوير ونشر مكونين تقنيين رئيسيين: محطات أرضية بصرية ومصادر ضوء كمي. المحطات الأرضية البصرية هي منشآت مصممة خصيصًا لإنشاء روابط اتصال مع الأقمار الصناعية من خلال حزم ضوئية عالية التركيز. تعتبر هذه المحطات ضرورية لنقل واستقبال الإشارات الكمومية في شكل فوتونات – جسيمات ضوئية يمكن معالجتها لحمل معلومات مشفرة.
وفي الوقت نفسه، تنتج مصادر الضوء الكمي أنواعًا محددة من الفوتونات اللازمة للاتصال الكمي الآمن. عادة ما تكون هذه الفوتونات متشابكة أو مستقطبة بطرق فريدة، مما يتيح تطبيق توزيع المفتاح الكمي (QKD). يسمح هذا بمشاركة مفاتيح التشفير بشكل آمن بين طرفين، مع إمكانية اكتشاف أي محاولة للتنصت بسبب طبيعة القياس الكمي. يوفر دمج هذه المبادئ الكمومية في أنظمة التوقيت طبقة إضافية من الأمن السيبراني، مما يضمن عدم إمكانية اعتراض أو التلاعب ببيانات المزامنة.
يحظى المشروع بدعم من الجيش الأسترالي ويتضمن تعاونًا مع مؤسسات بحثية رائدة، بما في ذلك منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO)، والجامعة الوطنية الأسترالية (ANU)، وجامعة أستراليا الغربية (UWA). تجمع هذه الشراكات خبرات في فيزياء الكم، والهندسة البصرية، وعلوم الفضاء، مما يضع أستراليا في طليعة تطوير الاتصالات الكمومية الآمنة.
يتماشى هذا البحث مع الأهداف الاستراتيجية الأوسع نطاقًا الموضحة في استراتيجية الدفاع الوطني لعام 2024، والتي تؤكد على الابتكار السريع واعتماد تقنيات الجيل التالي للحفاظ على التفوق التشغيلي. تعتبر تكنولوجيا الكم، التي تم تحديدها كواحدة من ستة مجالات ذات أولوية في استراتيجية الابتكار والعلوم والتكنولوجيا الدفاعية، بمثابة عامل تمكين حاسم للقدرات المستقبلية.
من خلال الاستثمار في البنية التحتية للتوقيت الكمي، لا تعمل أستراليا على تعزيز وضعها الدفاعي فحسب، بل تساهم أيضًا في التقدم العالمي للاتصالات المؤمنة بالكم. لهذه التطورات آثار تتجاوز التطبيقات العسكرية، ويمكن أن تفيد قطاعات مثل الاتصالات السلكية واللاسلكية، والخدمات المالية، والبنية التحتية الوطنية التي تعتمد أيضًا على أنظمة توقيت دقيقة وآمنة للغاية.
في نهاية المطاف، سيوفر تطبيق وصلة توقيت كمية آمنة من الأرض إلى الأقمار الصناعية لقوة الدفاع الأسترالية ميزة تشغيلية فريدة في الحرب الإلكترونية والبيئات المتنازع عليها. إنه يمثل تحولًا نحو أنظمة دفاع مرنة وقابلة للتكيف يمكن أن تعمل بشكل موثوق دون الاعتماد على التقنيات القديمة المعرضة للخطر. مع تقدم التطوير، يتزايد دور أستراليا في تشكيل مستقبل تقنيات الدفاع الكمومية بشكل متزايد، مما يمهد الطريق لعصر جديد من الاتصالات الآمنة والعمليات الشبكية. تضع هذه المبادرة الكمومية الرائدة أستراليا في موقع الريادة في مجال الاتصالات الدفاعية الآمنة، مما يضمن الجاهزية التشغيلية في بيئات متنازع عليها بشكل متزايد.
