«Для демонстрации работоспособности этой сети мы передали фото Мо-Цзы из Пекина в Вену и отправили обратно карточку Эрвина Шредингера. С помощью «Мо-Цзы» нам удалось показать, что мы можем конструировать межконтинентальные квантовые сети, а это открывает дорогу для создания глобального квантового интернета», — пишут Антон Цейлингер (Anton Zeilinger), руководитель Академии наук Австрии, и его коллеги.
В основе современных квантовых технологий лежит феномен квантовой запутанности. Это явление, в частности, играет важную роль в системах защищенной связи, которые полностью исключают возможность незаметной прослушки благодаря законам квантовой механики, запрещающим «клонирование» состояния частиц света. Сейчас системы квантовой связи разрабатываются в Европе, Китае и США. В последние годы созданы десятки таких систем, узлы которых могут обмениваться данными на довольно больших расстояниях — до 200-300 километров. Но все попытки расширить эти сети до международного и межконтинентального уровня столкнулись с непреодолимыми трудностями, связанными с тем, что свет угасает при движении через оптоволокно. Поэтому многие команды ученых задумались о переводе систем квантовой связи на космический уровень — через спутник, позволяющий восстанавливать или усиливать связь между запутанными фотонами. Первый аппарат такого рода — китайский спутник «Мо-цзы» — вывели на орбиту в августе 2016 года.
Прошлым летом китайские и австрийские ученые впервые смогли провести орбитальную «телепортацию», обменявшись квантовыми ключами для видеоконференции между Пекином и Грацем.На этом их работа не остановилась, и сегодня, как отмечают Цейлингер и его коллеги, команда «Мо-цзы» объявила о создании первой двухсторонней межконтинентальной системы квантовой связи. Пока она состоит из четырех узлов — самого спутника, лаборатории в Граце и двух станций слежения в Синлуне и Наньшане.
Как показали первые опыты с этой квантовой сетью, сигнал передается в ней очень хорошо — его качество примерно на 20 порядков выше, чем при передаче пучков частиц света через оптическое волокно той же длины, что и расстояние между спутником и станциями слежения (около 1,2 тысячи километров).
Как отмечают ученые, число узлов в сети можно произвольным образом наращивать, что позволяет использовать спутники связи, аналогичные «Мо-цзы», для создания первой глобальной квантовой сети.
Источник: sci-ig.ru