Успешен квантов трансфер между спътник и Земята

Два екипа от Китай успяха да увеличат значително разстоянието между двойка квантово залетени частици, като пренесоха информация на голямо разстояние, включително квантов криптографски ключ. Според водещите на изследването, тези постижения бележат първите стъпки в създаването на глобален квантов Интернет.

Квантовото заплитане представлява споделеното състояние между две отделни частици – случващото се върху едната частица бива мигновено отразено и върху другата. Учените все още не знаят как това се случва, но са намерили начини да създават квантово заплетени частици, обикновено чрез използването кристали (поляризация) и прецизни лазери (въздействие). С научаването на повече за квантовото заплитане учените разработват все повече практически експерименти, които се възползват от уникалните свойства на заплетените частици.

В новото проучване изследователите успяват значително да увеличат разстоянието между две заплетени частици – едната се намира на повърхността на Земята, а другата в космоса, на борда на сателит. Демонстрациите показват, че е възможно да се изпращат квантово заплетени криптиращи ключове, от сателит до приемник на повърхността на Земята.  В първия експеримент учените успяват да пренесат състоянието между заплетени частици на разстояние от 1 400 km, от спътника до лаборатория в Тибет. За заплетени частици са използвани фотони. При втория експеримент, оборудването на борда на сателита създава случаен низ от цифри, който представлява криптографски ключ. След това ключът бива излъчен до повърхността с помощта на поток от заплетени фотони, които използват свойствата на поляризацията за гаранция за автентичност на данните.

Едно произволно квантово състояние не може да бъде прецизно измерено, но квантовата телепортация позволява надежден пренос на неизвестно квантово състояние от един обект върху друг на голямо разстояние, при това без да е необходимо обектът да изминава разстоянието. Крайната цел на тези експерименти е използването на заплетени частици за създаването на глобална квантова мрежа. Една такава мрежа ще бъде по-бърза от всичко познато до момента, и в същото време ще бъде много по-сигурна, поради самото естество на заплетените частици – несъответствие в криптиращите ключови, например, би променило състоянието на цялата мрежа.

Предимството на този тип връзка пред чистата оптична връзка, се изразява във високата ефективност. За разстояние от 1 200 km, данните показват 20 пъти по-висока надеждност, от страна на загуби, в сравнение с обикновена оптична връзка. Създаването на ефективна и надеждна връзка Земя-космос дава надежда за бъдещето на квантовите мрежи.

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *