Į kosmosą ir atgal nusiųstas pirmasis kvantinis pranešimas

Slapti šifravimo raktai perduodami kvantiniais ryšiais suteikia išskirtinai saugų susisiekimo būdą. Taip yra todėl, kad bet koks bandymas perimti raktą bus atskleistas dėl kvantinės mechanikos dėsnių, teigiančių, kad parėmimas sukelia pakitimus, išduodančius slaptus smalsuolius.

Technologija jau naudojama optinio pluošto kabeliuose, tačiau išties pasauliniam tinklui reikės palydovų kvantinės informacijos persiuntimui tarp nutolusių vietovių. Norėdami patikrinti kaip jie veikia, Paolo Villoresi iš Padua universiteto Italijoje kartu su savo kolegomis atkreipė dėmesį į palydovus, padengtus ypatingai atspindinčiais veidrodžiais. Paprastai jie naudojami lazerio spindulio atspindėjimui atgal į Žemę. Signalo sugrįžimo laikas parodo bet kokius gravitacijos pokyčius.

Komanda paruošė keturių skirtingų kvantinių būsenų fotonus – tiek mažiausiai reikia šifravimo rakto sukūrimui, ir išsiuntė juos į kosmosą, pasinaudodami Matera Laser Ranging observatorija Italijoje.

Jie galėjo priimti kvantinius informacijos bitus arba kubitus, sugrąžintus atgal iš 5 palydovų iki 2600 kilometrų atstumu. Tai sutriuškina ankstesnį kvantinės informacijos siuntimo rekordą – 144 kilometrai tarp dviejų vietų Žemėje.

Norėdama teisingai nustatyti fotonų nešamus kubitus, komanda apskaičiavo tikslų lazerio impulso priėmimo laiką, taip atmesdama bet kokią grįžusią šviesą tarp lazerio impulsų.

Observatorija veikė ir kaip siųstuvas, ir kaip imtuvas, taigi joks šifruotas pranešimas nebuvo išsiųstas. Vis dėlto komanda mano, kad fotonai būtų galėję užšifruoti maždaug 1 bitą per sekundę. (arxiv.org/abs/1406.4051).

Jian-Wei Pan iš Kinijos Mokslo ir technologijų universiteto Hefėjuje nėra tikras, kad signalas būtų pakankamai stiprus kvantinio rakto perdavimui, bet sako, kad darbas įrodo, jog tokia technologija jau čia pat.

Paskaitykite plačiau

Jacob Aron
New Scientist № 2975