Los físicos utilizaron satélites para la comunicación cuántica

Los científicos han demostrado que un vínculo cuántico seguro que garantiza el secreto de la información, que ahora sólo funciona a distancias cortas, se puede llevar a cabo a través de satélites. Resultados del estudio Publicado en la revista Nature.

Se garantiza que la información en los canales de comunicación cuántica está protegida contra el acceso no autorizado, ya que está codificada por una "clave secreta" basada en los principios de la física cuántica. Los intentos anteriores de distribuir directamente las claves cuánticas entre dos usuarios terrestres en condiciones del mundo real han alcanzado una distancia máxima de 100 kilómetros.

Esto se debe al hecho de que la pérdida de fotones - portadores de información cuántica - crece rápidamente con la distancia. El problema podría resolverse con relés y relés adicionales, pero las estaciones de retransmisión suponen un riesgo para la seguridad.

Científicos de China, Singapur Y Uk dirigida por Jian-Wei Pan de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hefei, la universidad ofreció prescindir de repetidores, utilizando un satélite para establecer una conexión segura entre dos estaciones terrestres en la Tierra.

Este método, llamado distribución de clave cuántica satelital basada en la ofuscación, se basa en el hecho de que las propiedades cuánticas de los fotones enredados, incluso separados por largas distancias, están perfectamente correlacionadas en el momento de la medición.

El nuevo método se probó primero en un laboratorio para fibra óptica espiral de 404 kilómetros de largo, y luego para dos estaciones terrestres reales ubicadas a una gran distancia entre sí.

Dos telescopios para la recepción de señales cuánticas fueron construidos en China a una distancia de 1.120 kilómetros - en Delingha y Nanshan. Cuando el satélite Micius de la Academia China de Ciencias, especialmente diseñado para llevar a cabo experimentos cuánticos a escala cósmica, pasó por las estaciones, transmitió a la Tierra fotones enredados a través de dos canales de comunicación hacia abajo.

Es el primer satélite de comunicaciones cuánticas del mundo, equipado con un comunicador de clave cuántica, emisor de entrelazamiento cuántico, procesador y comunicador láser coherente de alta velocidad.

A pesar de que ha estado operando en órbita desde 2017, hasta hace poco los científicos no han sido capaces de lograr la eficiencia necesaria y reducir el número de errores de transferencia de claves cuánticas al nivel necesario.

El desarrollo de nuevas ópticas para los telescopios receptores ha resuelto parcialmente el problema y mejorado la eficiencia de la comunicación. La velocidad final de transmisión a través del satélite clave secreto basado en el entrelazamiento entre las dos estaciones terrestres fue de 0,12 bits por segundo. La prueba mostró que los receptores de tierra garantizan la inmunidad a todos los canales laterales conocidos.

Los autores señalan que el método de distribución cuántica por satélite de claves sobre la base de la ofuscación no sólo aumenta la distancia de transmisión de la información cuántica diez veces, sino que también aumenta su seguridad práctica a un nivel sin precedentes. Con el uso de relés fiables, puede convertirse en la base para la creación de redes globales de comunicación cuántica de larga distancia e incluso globales, creen.