Китай планує провести перший експеримент по створенню космічного квантового комунікаційного каналу
Великий стрибок у розвитку всіляких квантових технологій, який спостерігається останнім часом, призвело до того, що між різними країнами і різними науковими колективами ведеться жорстка боротьба за право стати першими, кому вдасться створити перший реальний квантовий комунікаційний канал. З допомогою таких каналів можна передавати інформацію у будь-який куточок Земної кулі і в космос, при цьому дані будуть зашифровані з допомогою таких алгоритмів, зламати які на практиці поки не надається можливим. І нещодавно представники китайської влади оголосили про свої плани здійснення запуску в 2016 році штучного супутника, на борту якого буде знаходитись обладнання, що дозволяє створити стійкий квантовий комунікаційний канал між самим супутником і наземною станцією.
Минулого тижня в блозі arXiv видавництва Technology Review Массачусетського технологічного інституту, Джиэн-Вей Пен (Jian-Wei Pan) і його група з Китайського університету науки і техніки (University of Science and Technology of China), Шанхай, опублікували результати одного цікавого минулого експерименту. В ході цього експерименту вчені посилали поодинокі фотони світла в бік супутника, що знаходиться на навколоземній орбіті, і вловлювали на Землі відображені супутником фотони. Результати експериментів послужили доказом можливості двосторонньої передачі фотонів в космос і назад, що є необхідною умовою для реалізації сталого квантового комунікаційного каналу.
Джиэн-Вей Пен і його колеги навели кілька телескопів на штучний супутник, поверхня якого була покрита відбивачами, здатними відобразити падаюче на них світло строго у зворотному напрямку. Один телескоп використовувався для того, щоб "стріляти" супутник імпульсами лазерного світла, а ще один телескоп виступав в ролі приймача, що реєструє фотони світла, відбиті від поверхні супутника. Кожен з імпульсів лазерного світла містив близько 1 мільярда фотонів, а частота проходження імпульсів становила кілька мільйонів імпульсів на секунду. В середньому, з усіх фотонів одного імпульсу, відправлених в космос, тому повертався один фотон, а стійкий прийом відбитих фотонів припадав на рівень близько 600 фотонів в секунду. "Такі результати, з технічної точки зору, цілком достатні для того, щоб побудувати безпечний квантовий комунікаційний канал між орбітою і Землею" - пише Джиэн-Вей Пен.
Цікавий той факт, що китайські учені використовували для своїх експериментів з фотонами супутник CHAMP, німецький супутник, який був вилучений з орбіти ще в 2010 році. По всій видимості, китайські вчені притримали на три роки публікацію зібраних даних і результатів своїх експериментів з метою створення нових квантових технологій і пристроїв, які будуть використані в конструкції нового супутника. Цей супутник, званий Chinese Quantum Science Satellite, буде запущений в 2016 році, про що з упевненістю заявляють китайські вчені.