Со помош на сателитот „Мо-Џи“, физичари од Кина, Сингапур и Велика Британија ги поврзаа градовите Наншан и Делинга со најдолгата полноправна квантна комуникациска линија заштитена од хакерство.
„Користејќи комуникациски сателит, направивме размена на квантни клучеви помеѓу две копнени станици кои се оддалечени 1120 километри. Ова беше овозможено со фактот што ја зголемивме ефикасноста на преносот на заплетканите фотони за фактор од околу четири и постигнавме брзина од 0,12 бита во секунда“, пишуваат истражувачите.
Еден од главните проблеми во работата на современите квантни комуникациски системи е тоа што светлината постепено „бледнее“ кога се движи низ оптичко влакно. Затоа, кога се користат копнени системи за пренос на податоци, растојанието помеѓу јазлите на квантната мрежа сега е само неколку стотици километри.
Физичарите се обидуваат да го решат овој проблем на два начина. Од една страна, може да се заобиколи со помош на таканаречените повторувачи на квантни сигнали - уреди кои можат да ги читаат квантните сигнали што влегуваат во нив, да ги засилуваат и да ги испратат до примачот, без да го нарушат интегритетот на податоците.
Од друга страна, можно е да се зголеми опсегот на пренос на квантни информации со размена на податоци не преку копнени оптички кабли, туку преку комуникациски сателити. Конкретно, уште во септември 2016 година, кинеските научници под водство на професорот од Шангајскиот универзитет Џиан-Веи Пан лансираа сличен уред - орбиталната сонда Мо-Ци. Покрај тоа, тие успешно го користеа за првите „интерконтинентални“ сесии за квантен пренос на информации.
Овие експерименти, како што забележаа Пан и неговите колеги, покажаа дека шифрираните податоци можат да се пренесат на сличен начин. Сепак, бројот на пренесени фотони не беше доволен за целосно шифрирање на врската во рамките на стандардните протоколи на копнените комуникациски линии.
Ова се должи на фактот што „Мо-Ци“ останува во „видното поле“ на копнените станици прилично кратко време. За тоа време, треба да имате време да го префрлите целосниот клуч за шифрирање на податоците што ќе одат преку фиксни линии. Ова може да се постигне на два начина - да се зголеми ефикасноста на веќе постоечкиот систем за откривање на заплеткани фотони или да се направи нивниот извор помоќен.
Пан и неговите колеги ја зедоа првата рута, зголемувајќи ја чувствителноста на телескопите базирани на земја кои дејствуваат како примачи на космички квантни сигнали, како и развивајќи нови оптички и механички компоненти кои им овозможуваат на овие инструменти попрецизно да го таргетираат Мо-Цу и да снимаат повеќе заплеткани честички на светлината.
Користејќи ги овие телескопи, физичарите создадоа постојан канал за комуникација што ги поврзува кинеските градови Наншан и Делинга, лоцирани на растојание од 1120 километри еден од друг. Може да пренесе целосен клуч за шифрирање на податоци во рамките на кратка комуникација со сателитот, која трае не повеќе од 285 секунди. За тоа време, „Мо-Џи“ може да се види истовремено во Наншан и Делинге.
Така, како што забележаа Пан и неговите колеги, научниците ги соборија сите постоечки „земјени“ рекорди за растојанието на пренос на квантните клучеви. Во минатото, физичарите тоа го постигнуваа само на растојанија од околу сто километри, додека „Мо-Цу“ можеше да го зголеми ова достигнување десет пати.
Сепак, досега брзината на пренос на податоци е исклучително мала - еден бајт информации се пренесува за околу една и пол минута. Научниците веруваат дека ќе можат да го забрзаат испраќањето на квантните клучеви стотици пати доколку ја зголемат моќноста на предавателот на бродот „Мо-Цу“ за два реда на големина. Тие веќе го направија тоа за време на други сателитски експерименти.
Доколку оваа идеја биде успешна, физичарите се надеваат дека ќе го трансформира „Мо-Цу“ од експериментални квантни сателити во категорија на комуникациски системи кои можат да се користат во пракса за создавање на еден вид космички квантен интернет.
Прочитајте исто така: