Китайский спутник впервые обеспечил квантовую связь космос — Земля

Это самая длинная линия квантовой связи и первая соединившая Землю и космос. По словам ученых, достижение открывает новые возможности по использованию квантовой коммуникации и поможет в проведении фундаментальных исследований по квантовой оптике на расстояниях, недостижимых на Земле.

Запущенный в августе прошлого года спутник использует кристалл, чтобы создать пары запутанных фотонов прямо на орбите. Затем фотоны перемещают на наземные базы в Китае, проходя 2400 км по открытому космосу.

В теории запутанные фотоны будут оставаться связанными на любом расстоянии, но на практике это довольно сложно сделать, не нарушая целостность пары. Если же все проходит успешно, то на выходе получается канал связи, который невозможно взломать. Поэтому самое простое использование нового открытия — это сеть, которая позволяет надежно передавать на большие расстояния зашифрованные ключи. Всякого, кто попробует перехватить сигнал, будет легко вычислить, так как невозможно изучить движущиеся фотоны, не изменяя их.

Квантовая телекоммуникационная связь сейчас использует оптоволоконные кабели для переноса фотонов. Первая такая сеть, финансируемая DARPA (Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США), была проведена в 2003 году между Гарвардом, университетом Бостона и частной лабораторией. С тех пор многие пытались создать коммерчески успешную квантовую сеть. Так, швейцарская компания ID Quantique работает над сетью, которая соединила бы крупнейшие дата-центры в Северной Америке.

Природа оптоволокна накладывает ограничения на максимальную дальность передачи фотона. По мнению главы ID Quantique Грегуара Риборди, спутниковая квантовая связь помогла бы объединить существующие волоконные линии в единую мировую квантовую сеть.

Над космической квантовой связью также работают ученые из британского университета Стратклайд и Национального университета Сингапура. Они надеются создать подобную связь с помощью дешевых спутников CubeSats. А канадская команда ученых планирует сначала создавать запутанные фотоны на Земле и уже потом отправлять их в космос.

В Китае также строят квантовую линию связи протяженностью 2 тыс. км между Пекином и Шанхаем. В ноябре 2016 года был запущен первый участок длиной 712 км между Шанхаем и Хефэем, столицей провинции Аньхой.