Важный шаг. Ученые впервые доказали возможность отправки квантовых лучей с Земли в космос

Квантовые спутники уже используются для отправки частиц света из космоса на наземные станции, создавая чрезвычайно защищенные каналы связи. Однако команда ученых из Университета технологий Сиднея (UTS) показала, что можно делать и обратную связь — от Земли к спутнику.

«Сейчас квантовые спутники создают запутанные пары частиц в космосе и отправляют каждую половину на две точки на Земле — это называется 'downlink',» — пояснил профессор Александр Солнцев, член исследовательской группы, — «Этот метод преимущественно используется для криптографии, где для создания секретного ключа нужно всего несколько фотонов».

Ранее ученые считали, что передача квантовых лучей от Земли к спутнику («uplink») невозможна из-за потерь сигнала, помех и рассеивания света. Однако команда профессора Девитта продемонстрировала метод, который показал обратное.

«Идея заключается в том, чтобы выпустить два отдельных фотона со станций на Земле к спутнику на высоте 500 км, движущемуся со скоростью около 20 000 км/ч, так, чтобы они встретились и прошли квантовую интерференцию,» — пояснил профессор Девитт — «Моделирование показало, что uplink возможен, даже с учетом света с Земли, бликов от Луны, атмосферных эффектов и неидеального выравнивания оптических систем».

По словам исследователей, этот подход позволит строить будущие квантовые сети между различными регионами мира с использованием малых спутников на низкой орбите.

Квантовый интернет будет отличаться от современных криптографических систем. «Механизм тот же, но требуется значительно большее количество фотонов — больше пропускной способности — чтобы соединить квантовые компьютеры,» — добавил профессор Девитт.

Uplink позволит спутникам работать с небольшими оптическими приборами, вместо тяжелого оборудования для генерации квантового света. Это делает систему легче, дешевле и более практичной. Ученые считают, что в будущем квантовая запутанность станет такой же базовой технологией, как электричество, тихо обеспечивая работу устройств и сетей.