En rekordindstillingstest af kvantekommunikation anvendte en mikrosatellit til at forbinde jordstationer i Kina og Sydafrika, hvilket bragte en global kvanteinternet tættere på virkeligheden
En satellitbærende raket sprænger fra en kommerciel luftfartszone i Kina
En lille kvantesatellit skabte en sikker forbindelse mellem jordstationer i Kina og Sydafrika, der delte kvantekrypterede data over en rekordafstand på 12.900 kilometer. Lignende mikrosatellitter kunne blive en del af et fremtidig kvanteinternet.
Den rekordstore bedrift, der fandt sted i oktober 2024, var også bemærkelsesværdig for dens brug af en satellit med en lille, let nyttelast-en afgørende overvejelse for rumlanceringer. Det miniaturiserede udstyr ombord på Jinan-1 mikrosatellit vejer kun 23 kg, ca. 10 gange mindre end nyttelasten for et tidligere eksperiment.
Petite kvante satellitter som Jinan-1 aktiverer “muligheden for at lancere mange satellitter i et skud med den samme rumkaster, svarende til hvad SpaceX gør med Starlink for Internettet,” siger Laurent de Forges de Parny på Thales Alenia Space, et rumteknologiselskab med hovedkvarter i Frankrig.
I dette eksperiment brugte forskere kvantetilstandene af fotoner til at fremstille hemmelige nøgler til kryptering og dekryptering af data. Tasterne blev brugt til at kode billeder-fotos af Kinas store mur og Sydafrikas Stellenbosch-universitet-og derefter overført mellem Jinan-1-satellitten og forskellige jordstationer ved hjælp af lasere og teleskoper. Forskningsteamet, ledet af Jianwei Pan ved University of Science and Technology of China, udførte denne kvantetastedistributionsproces 20 gange, inklusive den rekordindstilling af 12.900 kilometerende test.
Dette udstillingsvindue for kvanteteknologi har sine grænser. Jinan-1-satellitten “virker optimeret til kvantenøglefordeling og vil ikke udføre mere generelle kvantekommunikationsopgaver som teleportering eller sammenfiltringsfordeling,” siger Alexander Ling ved National University of Singapore. Ikke desto mindre siger Ling, der roser demonstrationen, at det kunne blive en del af reelle kommunikationsnetværk inden for det næste årti.
Quantum Key Distribution “kunne ses som den første praktiske kvantekommunikationsbrugssag” og et “første skridt mod kvanteinformationsnetværk,” siger de Forges de Parny. ”De kinesiske aktiviteter vil bestemt hjælpe med at udvikle en anden generation af små satellitter til kvanteinternettet,” siger han.
Jinan-1 blev oprindeligt lanceret i 2022, og Pan har sagt, at Kina planlægger at sende yderligere to eller tre kvante-satellitter i 2025. Andre lande forventer deres egne kvantatellitlanceringer i 2026. Thales Alenia Space leder et sådant projekt, der er finansieret af det europæiske rumfartsagentur; Det amerikanske luftfartsselskab Boeing arbejder på en anden.