post

В списание Science се появи научна статия, в която се разглеждат първите резултати от мисията на квантовия спътник за връзка QUESS.

В нея се казва, че апаратът осигурява разпределение на заплетени фотони между три различни базови станции, отдалечени на разстояние до 1203 км. Това е 12 пъти повече в сравнение с предишните експерименти – нов рекорд и първият експеримент от подобен мащаб между космоса и Земята. По думите на авторите на изследването, системата “открива нови възможности за реализация на квантови канали за връзка и провеждане на фундаментални експерименти в областта на квантовата оптика на разстояния, принципно недостъпни на земята”.

Изпратеният през август миналата година китайски квантов спътник QUESS използва специален кристал за създаване на заплетени фотони в орбита. Източникът формира около 6 млн двойки заплетени фотони в секунда. След това двойките са изпращани с помощта на два телескопа към наземните обсерватории. Както телескопите на спътника, така и телескопите приемници изискват висока точност на насочване – QUESS се движи в орбита със скорост 8 км в секунда.

Изследователите отбелязват, че най-големи загуби на единични фотони се получават на долните 10 км от земната атмосфера. Разстоянията от спътника до наземните станции са от 500 до 1700 км. Но независимо от успешната демонстрация на квантовата заплетеност на такива огромни разстояния, ниската скорост на разпределение на фотоните не позволява да се говори за практическо използване. В близките пет години обаче Китайската Академия на науките планира да изпрати нови спътници с по-мощни фотонни лъчи – на тяхната работа няма да пречи светлината на Слънцето и Луната. Тези системи вече могат да намерят реално приложение.

На следващите етапи от мисията ще се използва спътник за квантово разпределение на ключа – алгоритъм за създаване на ключ за криптиране, защитен срещу “подслушване” чрез законите на квантовата механика. Отначало ключът ще бъде разпределен между китайските обсерватории, а в перспектива между Китай и Австрия. Освен това, учените планират да реализират спътникова квантова телепортация, както и разпределение на заплетени фотони между Земята и Луната.

Освен мащабите на разстоянията, на които стават нарушенията на локалността (важно свойство на класическата физика, което подразбира, че събитие в една точка не може мигновено да повлияе на физическата действителност в друга точка), физиците изучават също така мащабите на времевите корелации. Така например, през 2016 г международен колектив учени използва светлината на далечни звезди в ролята на генератор на случайни числа. Това позволи да се елиминира възможността заплетените частици да “се разберат за поведението си” в експеримента още преди тяхното раждане.

Китай не е единствената страна, която работи над създаването на квантови мрежи в космоса. Изследователи от университета Стратклайд (Великобритания) и Националния университет на Сингапур в рамките на съвместен проект планират да осигурят квантова телепортация с помощта на евтините и проверени спътници от формата CubeSat. В същото време екип канадски учени иска да разработи надежден начин за генериране на заплетени фотони на земята, преди да премине на следящото ниво със спътници в космоса.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *