Китайский спутник Micius продемонстрировал возможность создания глобальной квантовой сети

Спутник Micius

Международная группа, в которую входили исследователи из Китая и Австрии, реализовала технологию квантового распределения ключей шифрования (quantum key distribution, QKD), в которой использовался искусственный спутник Micius, снабженный квантовым коммуникационным оборудованием. В первых экспериментах со спутниковой технологией QKD были задействованы три наземные станции, две в Китае и одна в Европе, неподалеку от Вены. Используя спутник Micius в качестве доверенного релейного узла, был произведен обмен секретными ключами шифрования, при этом расстояние, разделявшее конечных абонентов, составляло 7600 километров по поверхности Земли.

Напомним нашим читателям, что квантовый коммуникационный спутник Micius разрабатывался на протяжении 10 лет группой из Китайской Академии Наук, возглавляемой профессором Джиэн-Веем Пэном (Professor Jian-Wei Pan). Этот спутник, предназначенный для проведения ряда экспериментов в области квантовых коммуникаций, был запущен в космос в 2016 году и сейчас он находится на орбите на высоте 500 километров от поверхности Земли. Для проведения экспериментов на Земле была развернута инфраструктура из пяти базовых станций, расположенных в разных уголках Китая.

Передача зашифрованных изображений

В течение первого года функционирования спутника Micius были проверены три ключевых технологии, необходимые для построения «квантового Интернета», функция квантового распределения ключей шифрования с частотой в несколько килогерц, передача на расстояние состояния квантовой запутанности и квантовая телепортация информации. При этом, в некоторых случаях эффективность использования спутниковой системы оказалась на целых 20 порядков выше, чем эффективность при прямой передаче фотонов через оптоволокно на сопоставимое расстояние.

Во время первых испытаний спутниковой системы квантового распределения ключей шифрования из Китая в Европу было передано изображение, портрет Микиуса, размер файла которого составлял 5.24 килобайта. В обратную сторону был передан портрет Шредингера, размером 4.9 килобайта. Для передачи данных использовался одноразовый ключ, длиной 80 килобит.

Видеоконференция

После первых испытаний была организована видеоконференция между Китайской и Австрийской Академией Наук. Данные этой конференции шифровались при помощи протокола AES-128 (Advanced Encryption Standard) и 128 битовые ключи шифрования менялись каждую секунду. Во время этой 75-минутной конференции было передано в общей сложности 2 Гб данных, в состав которого вошли 560 килобит данных квантовых ключей.

И в заключение следует заметить, что все, о чем говорилось выше, является доказательством того, что спутники наподобие Micius могут быть использованы как доверенные релейные узлы, через которые можно соединить практически две любые точки на земном шаре и произвести полностью безопасный обмен ключами шифрования между этими двумя точками. А на базе нескольких таких узлов уже можно будет построить эффективную глобальную квантовую сеть, которая может стать основой будущего квантового Интернета.

Ключевые слова:
Китай, Австрия, Спутник, Micius, Ключ, Шифрование, QKD, Передача, Данные, Интернет, Квантовая, Сеть

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Физикам удалось построить квантовый регистр на базе оптоволокна и сверхохлажденных атомов
Ученым-физикам из лаборатории Кастлера Бросселя (Kastler Brossel Laboratory), Париж, удалось создать своего рода аналог квантового регистра из оптического волокна и сверхохлажденных атомов. За счет ...
Простейший квантовый процессор с кремниевыми кубитами успешно проходит первые испытания
В свое время исследователи группы QuTech из Технологического университета Дельфта (TU Delft), Нидерланды, разработали структуру кремниевых квантовых битов, кубитов, работа которых основана на направлении ...
Разработаны оптические диски, способные хранить до 10 ТБ данных на протяжении шести сотен лет
Исследователи из австралийского университета RMIT и Вуханьского технологического института, Китай, разработали радикально новый тип высокопроизводительных оптических дисков большой емкости. Один новый диск способен сохранить ...
Исследователи компании Google провели самое масштабное химическое моделирование при помощи квантового компьютера
Не так давно исследователи из группы AI Quantum компании Google произвели расчеты самой крупномасштабной химической модели на сегодняшний день при помощи находящегося в их ...
Ученые-физики создали новый тип простейшего квантового «жесткого диска» для света
Ученые-физики из университета Альберты, Канада, разработали новый способ создания хранилища информации, способного хранить "тонкую и хрупкую" квантовую информацию, закодированную в параметрах импульса света. В ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика