Kina lansira satelit za kvantnu komunikaciju

Znanstvenici Kineskog sveučilišta znanosti i tehnologije u Hefeiju pripremaju se u svemir lansirati satelit težine od 600 kilograma koji je dizajniran za izvođenje kvantnih eksperimenata, obzirom da u sebi sadrži kristal koji stvara takozvane prepletene  fotone.

Satelit je dio nove generacije kineskih svemirskih znanstvenih satelita, a u projektu vrijednosti oko 100 milijuna dolara sudjeluje i Akademija znanosti Austrije.

Osnovna ideja ovog eksperimenta je u tome da se omogući sigurna kvantna komunikacija, a do sada su ju znanstvenici uspjeli ostvariti na udaljenosti od 300 kilometara. Fotoni su tijekom prošlih eksperimenata putovali optičkim kabelima i zrakom raspršeni i apsorbirani, a održavanje krhkog kvantnog stanja pojačavanjem signala je bilo ekstremno teško. Kineski znanstvenici vjeruju da će fotoni putovanjem kroz svemir omogućiti komunikaciju na znatno većim udaljenostima, a ako se eksperiment pokaže uspješnim u planu je lansiranje oko 20 satelita koji bi trebali pokriti čitavu Zemlju.

Kvantna komunikacija se temelji na pojavi koja nastaje kad dvije ili više čestica međudjeluju na takav način da se ne može opisati kvantno stanje pojedine čestice nego samo kvantno stanje cijelog sustava.

Jedna od najvećih prednosti kvantne komunikacije leži u sigurnosti jer dvije strane mogu tajno komunicirati dijeljenjem enkripcijskog ključa koji je enkodiran u polarizaciju mlaza fotona, pa bi svako "prisluškivanje" ostavilo trag.

U srcu satelita se nalazi kristal koji stvara parove prepletenih fotona čija svojstva ostaju upletena bez obzira na kojoj su udaljenosti razdvojeni. Osnovna zadaća misije će biti ispaljivanje tih parova prema Zemlji, odnosno ka postajama u Pekingu i Beču, te njihovo korištenje za generiranje tajnog ključa.  

Tijekom dvogodišnje misije znanstvenici također planiraju izvesti statistička mjerenja poznata kao Bellov test kako bi dokazali da prepletenost može egzistirati između čestica razdvojenih na udaljenosti od 1.200 kilometara. Obzirom da kvantna teorija predviđa da se prepletenost može održati na bilo kojoj udaljenosti Bellov test bi to trebao dokazati.

Znanstveni tim će također pokušati "teleportirati" kvantna stanja koristeći parove prepletenih fotona zajedno s informacijom kako bi rekonstruirali kvantno stanje fotona na novoj lokaciji.

Ovaj eksperiment bi mogao predstavljati veliki iskorak u razvoju kvantnog interneta u kojem će sve komunikacije biti znatno brže i potpuno sigurne.

Izvori: Nature, China.org