Квантовая криптография сработала на расстоянии 13 тысяч километров

Спутник под названием Jinan-1 в десять раз легче, в 45 раз дешевле и гораздо эффективнее своего предшественника Micius, запущенного в 2016 году, говорит руководитель работы Цзянь-Вей Пань, квантовый физик из Университета науки и технологий в Хэфэе (Китай).

Команда Паня также уменьшила вес наземного приемника с 13 000 кг до портативных 100 кг. «Мы хотим усовершенствовать технологию, превратив ее из экспериментальной в действительно практичную и полезную», — говорит Пань. Его команда работает с пекинской телекоммуникационной компанией China Telecom над запуском еще четырех микроспутников для коммерческого применения в 2026 году.

Физики считают, что будущие квантовые компьютеры смогут взламывать многие типы шифрования, но такие техники, как QKD, дают гарантию того, что будущий квантовый компьютер не сможет прочитать конфиденциальные сообщения.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

QKD уже используется банками и правительствами для передачи ключей по оптоволокну. Но эти кабели поглощают фотоны, что ограничивает расстояние, на которое может распространяться сигнал. Поскольку при прохождении по воздуху свет поглощается с гораздо меньшей скоростью, чем в волоконно-оптическом кабеле, спутники могут выступать в качестве ретранслятора для передачи секретных ключей между двумя точками практически в любой точке планеты.

Квантовое шифрование основано на идее, что если две стороны имеют общий секретный ключ, они могут зашифровать сообщение так, что только они смогут его расшифровать.

Криостат в центре квантовых вычислений Google.
Криостат в центре квантовых вычислений Google.
Google Quantum AI
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Эксперимент Пэна включает в себя отправку импульсов лазерного света, каждый из которых находится в «суперпозиции», то есть они существуют сразу в двух квантовых состояниях, представляющих собой 1 или 0. Сравнивая настройки, которые использует отправитель, с настройками, которые использует получатель для измерения импульсов, две стороны могут выработать выбор измеренных 1 или 0 для использования в качестве безопасного ключа. Если кто-то попытается перехватить сообщение, это нарушит квантовые состояния и создаст шум, который покажет, что ключ скомпрометирован.

Около десятка спутников для квантового шифрования в настоящее время готовятся к запуску по всему миру. В этой области начинается всплеск инвестиций и активности, поскольку компании и организации начинают изучать возможность создания глобальной сети QKD.