Учёные исследуют возможности квантовой передачи данных в космосе

Прямо сейчас оформить подписку на квантовый интернет не получится, ни один провайдер вам такого не предложит. Но это только пока, ведь сейчас всё только начинается, поэтому сначала нужно просчитать все варианты, исследовать возможности и изучить риски, а уже затем приступать к серьёзным задачам. Именно так и поступили учёные из Национального университета Сингапура и университета Страйкленда, Великобритания, после чего объявили о начале экспериментальной части своей работы, которая развернётся в космосе.


Сингапурские учёные, заручившись поддержкой коллег из Великобритании, начали испытания технологий узлов квантовой спутниковой связи. Считается, что такая связь будет безопасной, позволит не только обмениваться зашифрованной информацией, но и поможет объединить будущие квантовые компьютеры в единую сеть. Начав испытания, исследователи собираются разместить на орбите Земли компактное устройство, оборудованное вычислительными компонентами, а также модулями, используемыми для обеспечения квантовой связи, после чего будут проводить замеры. Устройство называется SPEQS, и оно создаёт коррелированные фотоны, а затем их измеряет.

Александр Линг, глава команды сингапурского университета, занимающейся исследованиями в Центре квантовых технологий, сообщает, что до них никто таких исследований в космосе не проводил, поэтому можно считать их новаторскими. Другой специалист этого центра, профессор Артур Экерт, выдвинул идею использования запутанных частиц для криптографии и надеется, что Сингапур, являясь лидером в этой области, продолжит проводить исследования, выведя их на другой, глобальный уровень.

Локальные квантовые сети уже существуют, а главная проблема, над которой в данный момент трудится команда Александра Линга — решение предела расстояния. На данном этапе передача данных ограничена, а потери в передачах пока не решены, ведь расстояние до поверхности планеты очень большое. Даже если объединить передатчики с помощью сети спутников, сигналу всё ещё необходимо будет пройти через атмосферу и преодолеть расстояние в 10 километров.

Сейчас проходят испытания устройства-первопроходца, внутри которого упакован лазерный диод, зеркала, детекторы фотонов и ряд других необходимых компонентов, принимающих фотоны от лазера BluRay, а затем разбивающих их на две части. После этого происходит замер свойств пары. Всё это убрано в алюминиевый кейс и, как рассчитывают учёные, сможет без проблем пережить запуск и вывод на орбиту.

Предыдущее устройство команды уже собирались отправить в космос двумя годами ранее, но ракета-носитель взорвалась на старте, а сам спутник, содержащий измеритель, чуть позже был обнаружен на пляже целым и невредимым. Всё до сих пор работает.

Итогом своей работы исследователи видят единую квантовую сеть, объединяющую цепь спутников, находящихся на орбите Земли, и наземные станции, повсеместно принимающие сигналы из космоса. Учёные считают, что в будущем их работа может оказаться полезнее, если им удастся решить проблему с расстоянием и открыть возможности по передаче сигналов до других планет.