Микроспутники в глобальной квантовой сети

Микроспутники в глобальной квантовой сети

Глобальные квантовые сети для безопасной связи могут быть проведены. С использованием большого количества спутников, распределяющих запутанные пары фотонов между наземными узлами. В будущем эта система может стать частью глобальной сети, передающей квантовую информацию. На Землю или на другие космические аппараты.

Ученые смогли создать источник фотонных пар для наноспутников CubeSat

Поскольку стоимость спутника зависит от его размеров, наиболее рентабельны самые маленькие спутники. Рассмотрим миниатюрный запутанный поляризацией источник фотонных пар, работающий на борту наноспутника. Ученые смогли создать источник фотонных пар для наноспутников CubeSat и испытали его в условиях открытого космоса. Разработка позволит создать сети для передачи квантовой защищенной информации в космосе.  Результат нового эксперимента на орбите с использованием микроспутника. CubeSats открывает путь для массового тестирование различных спутниковых квантовых протоколов связи.

На борту микроспутника CubeSat ученые создали пары запутанных частиц света. Которые можно использовать для передачи данных в системах защищенной квантовой связи. Результаты первых опытов с этим аппаратом опубликовал научный журнал Optica. Исследователи показали, что их миниатюрный источник квантовой запутанности может. Успешно работать в космосе на борту спутника CubeSat, который представляет собой куб с длиной грани 10 сантиметров. Ученые тщательно проанализировали каждый компонент источника фотонных пар. Используемого для создания квантовой запутанности, чтобы увидеть, можно ли уменьшить каждый из них.

Новый миниатюрный источник фотонных пар состоит из синего лазерного диода. Лазерный луч в приборе направляется на нелинейные кристаллы для создания пар фотонов. Чтобы сделать это, исследователи полностью перестроили крепления, которые выравнивают нелинейные кристаллы.

Сможет ли их прибор выдерживать вибрационные и тепловые изменения

Это позволило увеличить их точность и стабильность. Затем ученые проверили, сможет ли их прибор выдерживать вибрационные и тепловые изменения. Которые наблюдаются во время запуска ракеты и ее пребывания в космосе. Авторы показали, что источник фотонных пар поддерживает очень высокое качество измерений. И генерации квантовой запутанности на протяжении всего испытания. Прибор протестировали на борту запущенного в 2019 году микроспутника SpooQy-1 при температурах от 16 до 21,5 °C. Выравнивание кристаллов сохранялось даже после повторного температурного цикла при нагреве от -10 до 40°C. Теперь исследователи планируют создать нескольких похожих спутников. Вывести их на орбиту в 2022 году и попробовать передать между ними квантовую информацию.   Одна из главных проблем в работе современных систем квантовой связи заключается в том. Что свет при движении через оптоволокно постепенно угасает. Поэтому при использовании наземных систем передачи данных расстояние между узлами квантовых сетей обычно составляет несколько сотен километров.

Физики пытаются решить эту проблему двумя путями

Физики пытаются решить эту проблему двумя путями. С одной стороны, ее можно обойти за счет так называемых повторителей квантовых сигналов. Эти устройства могут считывать поступающие в них квантовые сигналы. Усиливать их и отправлять адресату, не нарушая целостности данных.   С другой стороны, повысить дальность передачи квантовой информации можно. Обмениваясь данными не через наземные оптоволоконные кабели, а через спутники связи. В частности, еще в сентябре 2016 года китайские ученые под руководством профессора Шанхайского университета (Китай) Цзянь-Вэй Паня запустили подобный аппарат –орбитальный зонд «Мо-Цзы». Кроме того, они успешно использовали его для первых «межконтинентальных» сессий передачи квантовой информации.

Leave a comment

Send a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *