Anonim

Kina lancerer verdens første kvante satellit

Quantum Computing

Colin Jeffrey

19. august 2016

4 billeder

QUESS satellitten bliver lanceret på en lang marts-2D raket (Credit: Xinhua / Jin Liwang)

En kinesisk orbiter lanceret oven på en lang marts-2D raket hævdes at være verdens første kvantkommunikationssatellit tidligere i ugen. Ifølge Xinhua vil 600-kg (1, 320-lb) Quantum Experiments at Space Scale (QUESS) satellitten sidde i en sol-synkron kredsløb over jorden i en højde på omkring 500 km fra hvorfra den vil transmittere kvante -krypterede meddelelser, forsøg på at sende stråleindviklede fotoner og teste teleportation mellem sig selv og stationer på jorden.

Designet til at udføre sin mission i de næste to år, QUESS satellitten (vednavnet "Micius " til ære for en kinesisk filosof og videnskabsmand, der levede i det femte århundrede f.Kr. og hævdes at være en af ​​de første til at udføre optisk eksperimenter) vil hjælpe kinesiske forskere til at køre eksperimenter med kvantefordeling mellem orbiter og jordstationer samt at teste evnen til at opretholde sikker kvantekommunikation mellem Beijing og Urumqi - hovedstaden i Xinjiang Uyghu-regionen i det nordvestlige Kina.

"Den nyligt lancerede satellit markerer en overgang i Kinas rolle - fra en tilhænger af klassisk informationsteknologi (IT) udvikling til en af ​​lederne som styrer fremtidige it-resultater, " siger Pan Jianwei, chefforsker for QUESS-projektet på det kinesiske videnskabsakademi (CAS).

Kvantumnøglekryptering er hurtigt ved at blive en etableret metode til ultra-sikker kommunikation, især da ethvert forsøg på at opfange eller læse den kodede information betyder, at kildetilstanden for nøglen straks vil kollapse og gøre dataene ulæselige. Dette skyldes, at fotoner kodet med en bestemt spin-tilstand (kvantepræsentationen af ​​binærkodede data) anvendes, så må den ikke måles igen, medmindre en bestemt kryptering "nøgle " anvendes til den, der er af samme værdi som den der målte sin spin-tilstand i første omgang.

Skønt kvantekommunikationsafstandsfortegnelsen i øjeblikket sidder på ca. 100 km (62 miles) over optisk fiber, siger kinesiske forskere, at de planlægger at forsøge en endnu større feat ved at sende indviklede fotoner fra jordens kredsløb. I betragtning af at den største hindring for transmissionslængden er den eventuelle spredning af fotoner inden for den optiske fiber, og at jordens atmosfære er særligt effektiv til at sprede lys, vil dette være en udfordrende indsats.

Yderligere komplicere dette eksperiment vil være det faktum, at satellitten vil krydse himlen på omkring 8 km / s, og kun kunne overvåges løbende af jorden stationen i et par minutter ad gangen. Det vil også kræve en justering med QUESS, der er ca. 10 gange mere præcis end normale kvante detektorer, især fordi de ifølge CAS-forskerne forventer at opfange kun en af ​​hver million indviklede fotoner strålet fra satellitten.

"Det vil være som at smide en mønt fra et fly på 100.000 meter over havets overflade nøjagtigt ind i slotten af ​​en roterende spargebyr, " sagde Wang Jianyu, QUESS-projektets øverstbefalende.

Ifølge Jianwei betyder interessen for fjerndistributionsnøglefordeling og dens fremtidige udvikling, at der er planlagt eksperimenter mellem QUESS og deltagende jordstationer i Østrig, Tyskland, Italien og Canada. Alting godt kan den vellykkede brug af QUESS i samarbejde med sådanne internationale deltagere føre til, at kinesiske forskere udvikler et fuldt blæst kvadratkommunikationssystem fra satellit til satellit med det formål at muliggøre global kvantekommunikation yderligere undersøgelser af kvantekontrol og lys transmission fra rummet, samt tests på kvantkommunikation mellem satellitter.

"Hvis Kina skal sende flere kvantekommunikationssatellitter til kredsløb, kan vi forvente, at et globalt netværk af kvantekommunikation etableres omkring 2030, " sagde Pan.

Kilde: Xinhua News Agency

QUESS satellitten bliver lanceret på en lang marts-2D raket (Credit: Xinhua / Jin Liwang)

QUESS satellitten bliver lanceret på en lang marts-2D raket (Credit: Xinhua / Jin Liwang)

Den 600 kg (1320 lb) rumfartøjer vil sidde i en sol-synkron kredser jorden på en højde på omkring 500 km (Credit: Xinhua / Jin Liwang)

Kinesiske forskere vil køre eksperimenter med kvantefordeling mellem orbiter og jordstationer samt teste evnen til at opretholde sikker kvantekommunikation mellem Beijing og Urumqi (Credit: Xinhua / Jin Liwang)

Anbefalet Redaktørens Valg