`

СПЕЦІАЛЬНІ
ПАРТНЕРИ
ПРОЕКТУ

Чи використовує ваша компанія ChatGPT в роботі?

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонід Бараш

Первая демонстрация космической квантовой связи с использованием микроспутника

+11
голос

Национальный институт информационно-коммуникационных технологий (NICT) разработал самый маленький и самый легкий в мире передатчик квантовой связи (SOTA) и встроил его на борт микроспутника SOCRATES. Ученым удалось продемонстрировать первый эксперимент по квантовой связи из космоса, получив информацию от спутника в однофотонном режиме на оптической наземной станции в городе Коганеи. SOTA весит 6 кг, а его размер - 17,8 см, ширина 11,4 см и высота 26,8 см. Он передает лазерный сигнал на землю со скоростью 10 Мб/с с высоты 600 км, двигаясь со скоростью 7 км/с. Ученым удалось правильно определить сигнал связи от SOTA, движущегося с такой большой скоростью. Это важный шаг на пути к созданию глобальной сети спутниковой связи на дальних дистанциях и по-настоящему безопасной.
В результате этого исследования NICT продемонстрировал, что спутниковая квантовая связь может быть реализована на небольших недорогих спутниках, что позволяет многим исследовательским учреждениям и компаниям использовать эту ключевую технологию. Это достижение, которое открывает новую страницу развития будущих глобальных сетей связи, что является большим стимулом для космической отрасли.

Технологии, необходимые для запуска небольших спутников с низкой стоимостью, в течение этого столетия значительно продвинулись вперед, и прилагаются значительные усилия для создания спутниковых «созвездий» для построения глобальной сети связи, охватывающей всю Землю. Однако существует потребность в технологии, которая может передавать большие объемы информации из космоса на землю в короткие промежутки времени, а текущие полосы радиочастот уже перегружены, что создает узкое место для пропускной способности канала. Используя лазеры, спутниковая оптическая связь имеет доступную частотную полосу и может передавать данные с более высокой энергоэффективностью и с меньшими и более легкими терминалами. Таким образом, ожидается, что она станет ключевой технологией для поддержки будущих сетей спутниковой связи. Квантовая связь и, более конкретно, квантовое распределение ключа (Quantum Key Distribution, QKD) - еще одна основная технология для обеспечения информационной безопасности будущих глобальных сетей связи. Длины текущих каналов связи QKD ограничены несколькими сотнями километров, таким образом, реализация канала QKD-спутник Земли—Земля является фундаментальным шагом в этом начинании. Исследования QKD активно проводятся в Японии, Китае, Европе, Канаде и США. В августе 2016 года Университет науки и техники Китая запустил большой (635 кг) спутник квантовый связи и провел эксперимент по квантовым зацеплениям с двумя наземными станциями.

SOTA - самый маленький и самый легкий в мире квантовый передатчик, встроенный в микроспутник SOCRATES. SOTA передал два состояния поляризации фотона, кодируя их «0» и «1», на землю со скоростью 10 Мб/с. Сигналы от SOTA были получены на оптической наземной станции NICT в Токийском городе Коганеи с использованием 1-метрового телескопа для сбора переданных фотонов и направления их на квантовый приемник для декодирования информации с использованием протокола QKD.
Сигнал, который поступает на 1-метровый телескоп, чрезвычайно слаб, со средним значением 0,1 фотона на принятый импульс. NICT разработал технологию для выполнения временной синхронизации и опорного кадра поляризации соответствия между спутником и наземной станцией непосредственно из QKD-сигналов, а также квантовый приемник, способный обнаруживать такой слабый сигнал с низким уровнем шума. Ученые продемонстрировали первую в мире квантовую связь от 50-килограммового микроспутника. Это позволит разрабатывать будущие безопасные каналы из космоса, используя квантовую криптографию, чтобы полностью предотвратить утечку информации.

В будущем планируется еще больше увеличить скорость передачи и повысить точность технологии отслеживания, чтобы максимизировать доставку безопасного ключа из космоса на землю, используя квантовую криптографию, обеспечивающую по-настоящему безопасную глобальную сеть связи, чья конфиденциальность в настоящее время находится под угрозой из-за предстоящего развитие квантовых компьютеров.

Первая демонстрация космической квантовой связи с использованием микроспутника

Изображение SOTA на борту SOCRATES

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 

Ukraine

 

  •  Home  •  Ринок  •  IТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Мережі  •  Безпека  •  Наука  •  IoT