Это несомненно торжество технологий! Если вы читали наши предыдущие материалы, то вы понимаете, что создание квантовой запутанности - задача совсем не из простых.
На борту кубсата весом всего 2,6 килограмма учёные впервые создали пары запутанных частиц, которые можно использовать для передачи данных в системах защищенной квантовой связи.
Результаты первых опытов такого рода опубликовал научный журнал Optica, пишет ТАСС.
"Миниатюризированные системы запутывания частиц могут хорошо работать в космосе, потребляя при этом минимум энергии. Успех нашего аппарата SpooQy-1 стал важным шагом на пути создания флота из спутников, который будет обслуживать глобальный квантовый интернет", – рассказал один из авторов работы, физик из Национального университета Сингапура Эйтор Виллар (Aitor Villar).
Но зачем нужно создавать квантовую запутанность на микроспутнике и экспериментировать с квантовым интернетом в космосе?
Дело в том, что одна из главных проблем в работе современных систем квантовой связи заключается в том, что свет при движении через оптоволоконные кабели постепенно становится всё более слабым. Поэтому при передаче таких данных по земле инженерам приходится использовать усиливающие сигнал ретрансляторы, которые потенциально подвержены взлому и перехвату информации.
Передача "по воздуху" (если, конечно, она будет отлажена) решила бы эту проблему. Недавно мы рассказывали о том, как рекордное расстояние передачи обеспечил китайский орбитальный аппарат "Мо-Цзы".
Правда, как отмечает Виллар, "Мо-Цзы" и другие строящиеся аппараты такого рода слишком большие, дорогие и потребляют очень много энергии. Из-за этого их нельзя быстро и массово выводить в космос для создания квантовой сети, аналогичной обычному интернету.
Сингапурские физики уже четыре года пытаются решить эту проблему, создавая набор лазеров и других оптических компонентов, необходимых для формирования пар запутанных фотонов... для кубсатов (миниатюрных спутников в виде кубов со стороной порядка 5-10 сантиметров). При разработке своей системы Виллар и коллеги проверяли, можно ли уменьшить и сделать более простыми компоненты, которые будут работать в космосе.
Первый прототип подобной системы и был успешно испытан на борту микроспутника SpooQy-1. Его в апреле 2019 года доставил на МКС грузовой корабль Cygnus. В июне 2019 года космонавты вывели спутник в космос.
Помимо источника запутанных частиц и набора фотодатчиков кубсат обладает системой связи, с помощью которой учёные и контролировали проводимые эксперименты.
Как показали наблюдения, SpooQy-1 успешно создал пары запутанных частиц, несмотря на тяжёлые условия работы и перегрузки, которые его оптические компоненты пережили во время старта корабля Cygnus и передвижения микроспутника по орбите вокруг Земли. (Вибрация и сильные температурные перепады вполне могли загубить всю сложную работу учёных.)
Сейчас сингапурские учёные и специалисты британской корпорации RALSpace работают над созданием новой версии квантовых микрозондов. Она будет оснащена лазерами и приёмниками оптического сигнала, которые позволят "наследнику" SpooQy-1 обмениваться парами запутанных фотонов с наземными станциями и другими космическими аппаратами.
Первый запуск подобного аппарата намечен на 2022 год.
Ранее мы рассказывали о том, как физик создала пятое состояние вещества, работая из собственной гостиной.
Понравился материал? Подписывайся! У нас таких будет ещё много. Нескромно напомним, что лайки и шеры помогают нам расти и развиваться, а значит, делать больше стоящего контента для наших подписчиков.
