космос

На очереди — формирование группировки квантовых спутников

Опубликовано

Пекин, 11 августа (Синьхуа) — После выполнения всех запланированных экспериментов с участием первого в мире квантового спутника китайские ученые приступили к новым исследованиям с целью запуска большего количества квантовых спутников для создания надежной глобальной сети квантовых коммуникаций.
16 августа 2016 года Китай запустил спутник для квантовых экспериментов в космическом масштабе (QUESS), названный «Мо-цзы» в честь китайского философа и ученого 5-го века до н.э.
Три главные научные цели «Мо-цзы» — квантовое распределение ключей, распределение квантовой запутанности и квантовая телепортация — были достигнуты на год раньше срока. Соответствующие статьи были опубликованы в научном журнале «Наука и природа» /Science and Nature/.
Проектный срок службы спутника «Мо-цзы» составляет два года, поэтому китайские ученые разрабатывают новые планы для расширенных экспериментов с этим спутником.
Ведущий ученый QUESS, член Академии наук Китая Пань Цзяньвэй сообщил, что китайские ученые готовы сотрудничать с европейскими коллегами в осуществлении межконтинентального квантового распределения ключей.
Технология квантовых ключей применяется в квантовых коммуникациях для того, чтобы сделать невозможным подслушивание и обеспечить идеальную безопасность связи.
Ученые проводят эксперименты с квантовым распределением ключей на наземной станции в Граце /Австрия/. К концу августа, как ожидается, с этой станции можно будет совершить безопасный межконтинентальный квантовый звонок на китайскую станцию, проинформировал Пань Цзяньвэй.
Китайские ученые также планируют провести исследования межконтинентального квантового распределения ключей с Германией и Италией. Наземные станции в этих двух странах будут готовы к концу 2017 году, сообщил он.
Межконтинентальный эксперимент показывает, что «Мо-цзы» способен работать не только с китайскими объектами, но и с объектами других стран, указал Пань Цзяньвэй.
Возглавляемая им исследовательская группа стремится объединить квантовую связь с традиционной волоконной сетью для надежной передачи информации и практического применения этой технологии.
Они также планируют произвести квантовое распределение ключей на дальнем расстоянии на основе квантовой запутанности, которая будет безопаснее, чем существующая технология. Пань Цзяньвэй надеется, что эта задача будут выполнена к концу этого года.
Долгосрочная же цель ученых заключается в создании глобальной сети квантовых коммуникаций.
Главный конструктор научно-прикладной системы QUESS Пэн Чэнчжи отметил, что спутник с низкой земной орбитой имеет ограниченную зону покрытия и время для каждой наземной станции. Спутнику «Мо-цзы» на орбите на высоте 500 км требуется несколько дней, чтобы вернуться в любую точку на Земле.
«Когда «Мо-цзы» летает над Китаем, экспериментальное окно составляет около 10 минут», — отметил главный командир спутника Ван Цзяньюй. «Но если у нас есть спутник на орбите на высоте 10 тыс. км, время для квантового распределения ключей может составить несколько часов. А если спутник находится на высоте 36 тыс. км, то он может постоянно покрывать треть Земли», — добавил он.
«Для увеличения охвата мы планируем отправить спутники на более высокие орбиты и сформировать спутниковую группировку. Для этого необходима разработка множества новых технологий», — заявил Ван Цзяньюй.
«Мо-цзы» в настоящее время может осуществлять квантовую связь только в тени Земли, то есть может работать только ночью, чтобы избежать помех от солнечного света.
Однако спутники на высокой орбите будут тратить меньше времени в тени Земли, поэтому китайским ученым придется приобрести технологию, позволяющую осуществлять космическую квантовую связь в дневное время, отметил Пэн Чэнчжи.
В последнее время китайские ученые реализовали квантовое распределение ключей в безвоздушном пространстве на расстоянии 53 км в дневное время, преодолев один из основных технических барьеров для квантовой спутниковой группировки.
«Мы рассчитываем создать наземную и космическую интегрированную сеть квантовых коммуникаций в течение примерно 10 лет и широко применять ее в таких сферах, как национальная оборона, правительственные дела, финансы и энергетика, а также содействовать формированию новых отраслей стратегического значения», — отметил Пань Цзяньвэй. Он также выразил надежду на использование космической квантовой технологии для освоения и проверки основных физических теорий, таких как квантовая гравитация.

(russian.people.com.cn)

Share