«Мо-Джи» спутнигінің көмегімен Қытай, Сингапур және Ұлыбританияның физиктері Наньшань және Делинга қалаларын бұзудан қорғалған ең ұзын толыққанды кванттық байланыс желісімен байланыстырды.
«Байланыс спутнигінің көмегімен біз бір-бірінен 1120 км қашықтықта орналасқан екі жерүсті станциясы арасында кванттық кілт алмасуды жасадық. Бұл шатастырылған фотондардың өткізу тиімділігін шамамен төрт есе арттырып, секундына 0,12 бит жылдамдыққа қол жеткізуіміздің арқасында мүмкін болды», - деп жазады зерттеушілер.
Қазіргі заманғы кванттық байланыс жүйелерінің жұмысындағы негізгі мәселелердің бірі - оптикалық талшық арқылы қозғалған кезде жарықтың бірте-бірте «өшуі». Сондықтан жерүсті мәліметтерді беру жүйелерін пайдаланған кезде кванттық желі түйіндері арасындағы қашықтық қазір небәрі бірнеше жүз километрді құрайды.
Физиктер бұл мәселені екі жолмен шешуге тырысады. Бір жағынан, оны кванттық сигналдардың қайталағыштары деп аталатын құрылғылардың көмегімен айналып өтуге болады, олар деректердің тұтастығын бұзбай, оларға енетін кванттық сигналдарды оқып, оларды күшейтіп, адресатқа жібере алады.
Екінші жағынан, жер үсті талшықты-оптикалық кабельдер арқылы емес, байланыс спутниктері арқылы мәліметтер алмасу арқылы кванттық ақпаратты беру ауқымын арттыруға болады. Атап айтқанда, сонау 2016 жылдың қыркүйегінде Қытай ғалымдары Шанхай университетінің профессоры Цзянь-Вэй Панның жетекшілігімен осындай құрылғы – Мо-Цзи орбиталық зонды ұшырған болатын. Сонымен қатар, олар оны алғашқы «континентаралық» кванттық ақпаратты тасымалдау сеанстары үшін сәтті қолданды.
Бұл эксперименттер, Пан және оның әріптестері атап өткендей, шифрланған деректерді ұқсас жолмен беруге болатынын көрсетті. Дегенмен, жерүсті байланыс желілерінің стандартты хаттамалары шеңберінде қосылымды толық шифрлау үшін жіберілген фотондардың саны жеткіліксіз болды.
Бұл «Мо-Цзи» жерүсті станцияларының «көру алаңында» өте қысқа уақытқа қалуына байланысты. Осы уақыт ішінде сіз жердегі желілер арқылы өтетін деректерді шифрлау үшін толық кілтті беруге уақытыңыз болуы керек. Бұған екі жолмен қол жеткізуге болады - шиеленіскен фотондарды анықтау үшін бұрыннан бар жүйенің тиімділігін арттыру немесе олардың көзін қуаттырақ ету.
Пан және оның әріптестері ғарыштық кванттық сигналдарды қабылдаушы ретінде әрекет ететін жердегі телескоптардың сезімталдығын арттырып, сонымен қатар бұл құралдарға Мо-Цзыны дәлірек нысанаға алуға және шиеленістірақ түсіруге мүмкіндік беретін жаңа оптикалық және механикалық құрамдастарды дамыта отырып, бірінші бағытты ұстанды. жарық бөлшектері.
Осы телескоптарды пайдалана отырып, физиктер бір-бірінен 1120 км қашықтықта орналасқан Қытайдың Наньшань және Делинга қалаларын байланыстыратын тұрақты байланыс арнасын жасады. Ол 285 секундтан аспайтын спутникпен қысқа байланыс сеансы ішінде деректерді шифрлау үшін толық кілтті жібере алады. Осы уақыт ішінде «Мо-Джиді» бір уақытта Наншан мен Делингхеде көруге болады.
Осылайша, Пан және оның әріптестері атап өткендей, ғалымдар кванттық кілттерді беру қашықтығы бойынша барлық қолданыстағы «негізгі» рекордтарды бұзды. Бұрын физиктер бұған жүз шақырымдай қашықтықта ғана қол жеткізсе, «Мо-цзы» бұл жетістікті он есеге арттыра алды.
Дегенмен, әзірге деректерді беру жылдамдығы өте төмен - бір байт ақпарат шамамен бір жарым минутқа тасымалданады. Ғалымдар «Мо-Цзы» бортындағы таратқыштың қуатын екі ретке арттырса, кванттық кілттерді жіберуді жүздеген есе жылдамдата алады деп есептейді. Олар мұны басқа спутниктік эксперименттер кезінде де жасады.
Егер бұл идея сәтті болса, физиктер «Мо-Цзы» тәжірибелік кванттық спутниктерден ғарыштық кванттық интернеттің түрін құру үшін тәжірибеде қолдануға болатын байланыс жүйелерінің санатына айналдырады деп үміттенеді.
Сондай-ақ оқыңыз: