Technologia
Mikrosatelita SpooQy-1 to wstęp do budowy konstelacji kwantowego Internetu

Przyszłość komunikacji naszej cywilizacji to kwantowy Internet, w którym będziemy łączyli się ze sobą za pośrednictwem konstelacji mikrosatelitów w tak bezpieczny sposób, w jaki dotychczas nie było to możliwe.

Splątanie kwantowe to fascynujące zjawisko, które wciąż jest dla nas wielką tajemnicą, ale już teraz można je wykorzystać w bardzo praktyczny sposób. Polega ono na powiązaniu ze sobą dwóch cząstek, np. fotonów, na ogromne odległości. Co niezwykłe, mogą one znajdować się na krańcach Wszechświata, a i tak jedna można wpływać na drugą, i to błyskawicznie. Prędkość wymiany informacji w splątaniu kwantowym jest wyższa niż w prędkości światła. Naukowcy uważają, że jest nieograniczona. Niestety, w przypadku budowy kwantowego Internetu, będziemy mogli wymieniać informacje tylko z prędkością światła.

Naukowcy z NASA i Singapuru przeprowadzili w pełni udany eksperyment kwantowy z mikrosatelitą o nazwie SpooQy-1. Jego nazwa jest nawiązaniem do słynnych słów Alberta Eisteina o świecie kwantowym. Zjawisko splątania kwantowego określił on słowami - „upiornym działaniem na odległość” („spooky action at a distance”). Wtedy naukowiec jeszcze nie miał świadomości, że będziemy mogli wykorzystać to zjawisko do budowy nowej formy komunikacji.

SpooQy-1 to najmniejsze urządzenie, które pozwoliło przetestować komunikację kwantową na odległość. Co prawda, wcześniej uczynili to Chińczycy, ale za to teraz mamy do czynienia nie z pełnowymiarowym i ciężkim satelitą (600 kg), tylko małym i lekkim, a mianowicie ważącym zaledwie 2,5 kg. Naukowcy mówią tutaj o wielkim przełomie.

Oznacza to bowiem, że skoro można splątać ze sobą fotony wygenerowane w różnych urządzeniach w kosmosie, to można równie dobrze stworzyć całą konstelację kwantowego Internetu i połączyć ją z naszą planetą. Właśnie taki cel mają naukowcy z NASA. W najbliższym czasie planują wysłać na orbitę jeszcze kilka mniejszych urządzeń i sprawdzić, czy ich pomysł uda się zrealizować.

Wielką pomocą w budowie nowej formy komunikacji okazało się stworzenie nowej warstwy łącza. Dokonali tego niedawno naukowcy z QuTech z Uniwersytetu Technicznego w Delft w Holandii. Klasyczne protokoły nie nadają się do wykorzystania w świecie kwantowym. Kubity, które służą do komunikacji, nie mogą być przechowywane w pamięci, i muszą być szybko przesyłane protokołami. Tutaj system wymiany informacji różni się między siecią klasyczną a kwantową.

W sieci tradycyjnej wysyłane są informacje w pakietach, a w sieci kwantowej wszystko opiera się na splątaniu kwantowych bitów. Dlatego naukowcy musieli opracować zupełnie nowy protokół warstwy łącza, by ten problem pokonać. Potęgą sieci kwantowych ma być niedostępny dotąd poziom bezpieczeństwa. W komunikację dwóch splątanych ze sobą cząstek, które mogą wymieniać informacje dla dwóch użytkowników, fizycznie nie da się ingerować i jej podsłuchać.

Źródło: GeekWeek.pl/The Optical Society / Fot. Piqsels