Китайцы создали первую мобильную станцию квантовой спутниковой связи Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Китайцы создали первую мобильную станцию квантовой спутниковой связи

В Китае создали первую в
мире мобильную станцию для связи со спутником по защищенному методами квантовой
криптографии каналу. В рамках демонстрации станция успешно
обменялась информацией с первым спутником квантовой связи «Мо-Цзы», который был
запущен в 2016 году, сообщает New Scientist.

Квантовая механика
позволяет создавать принципиально новые методы криптографии, в которых адресат
и получатель зашифрованного сообщения могут удостовериться, что их не
прослушивают. Это возможно благодаря явлению квантовой запутанности — получение частиц со связанными свойствами, причем
измерение их параметров кем-либо можно зафиксировать.

Существует множество
протоколов квантовой криптографии, и один из простейших — квантовое
распределение ключа. Этот процесс позволяет двум участникам коммуникации
создать с помощью квантового канала ключ сообщения, который необходим для расшифровки
основного содержания. При этом участники могут начинать заново процесс
получения ключа до тех пор, пока не убедятся в отсутствии помех и перехвата
данных, закодировать с его помощью данные и передать их через обычный канал.

Одной из основных проблем
квантовых коммуникаций заключается в разрушении запутанности вследствие
взаимодействия с окружающим веществом. Для минимизации этих потерь предлагается
развернуть группировку специальных спутников, которые будут обеспечить
глобальное покрытие квантовой связью. Первый экспериментальный аппарат такого
плана «Мо-цзы» был успешно выведен на орбиту в 2016 году и протестирован.

Цзи-Ган Жэнь (Ji-Gang Ren) из
Научно-технического университета Китая и его коллеги создали портативную
наземную станцию квантовой связи. В отличие от «Мо-цзы», который весит примерно
10 тонн, масса новой установки составляет всего порядка 80 килограмм, а сама
она достаточно мала для установки на крыше автомобиля. Разработка способна как
отправлять, так и принимать сообщения по квантовому каналу.

Существенное уменьшение
габаритов и веса по сравнению со стационарными установками сказалось на
параметрах передатчика — он способен обмениваться данными со скоростью порядка
4–10 тысяч бит в секунду, в то время как для крупных установок она составляет
порядка 40 тысяч бит в секунду.

Для проверки
работоспособности системы ученые реализовали протокол квантового распределение
ключа между мобильной станцией в провинции Цзинань и стационарной в Шанхае на
расстоянии порядка 700 километров по прямой. Передача осуществлялась через
спутник «Мо-Цзы».

Разработка в первую
очередь мотивирована запросами китайских банков, которые уже используют спутниковую
квантовую криптографию для связи отделений в разных частях страны. В ближайшие
несколько лет ученые планируют запустить на орбиту небольшие спутники квантовой
связи, целью которых будет обслуживание коммерческих клиентов.

«Мо-Цзы» снабжен большим количеством оборудования, благодаря чему с его помощью было поставлено несколько рекордов. В частности, была продемонстрирована телепортация квантового состояния на околоземную орбиту, побит рекорд квантовой запутанности и осуществлен первый сеанс трансконтинентальной спутниковой квантовой связи.

Поделиться:

Будьте первым, кто оставит комментарий!

Добавить комментарий

Все права защищены.