16 августа китайское космическое агентство произвело успешный запуск ракеты-носителя, верхняя ступень которой вывела на орбиту искусственный спутник, оснащенный квантовой коммуникационной системой. Эта система использует некоторые явления и эффекты физики элементарных частиц для организации зашифрованных коммуникационных каналов, которые невозможно взломать при помощи любых из имеющихся на сегодняшний день технологий.
“Квантовый” спутник получил название Micius в честь китайского ученого и философа, жившего в V веке до н. э. Оборудование, установленное на этом спутнике, помимо реализации квантовых коммуникаций, будет использоваться для изучения некоторых необычных свойств субатомных частиц и явлений квантовой физики, в том числе и явления квантовой запутанности.
Квантовая запутанность, названная Альбертом Эйнштейном призрачным действием, заключается на синхронном изменении квантового состояния запутанных частиц, которые могут быть разделены сколь угодно большим расстоянием. Таким образом получается, что изменение квантового состояния, которое может нести полезную информацию, может распространяться со скоростью, значительно превышающей скорость света.
В квантовой коммуникационной системе, установленной на спутнике Micius, в роли квантовых частиц выступают фотоны света, которые несут информацию, в которой заключены ключи шифрования. Данные, переносимые фотонами, невозможно перехватить, точнее, если кто-нибудь предпримет попытку “подслушивания”, это приведет к изменению квантового состояния фотонов и уничтожению заключенных в них данных. А о попытке “подслушивания” моментально станет известно абонентам на обоих концах коммуникационного канала.
В настоящее время рекордом дальности, на которую была осуществлена передача информации при помощи запутанных на квантовом уровне частиц, является расстояние в 300 км. А дальнейшее увеличение дальности квантовых коммуникаций сопряжено с целым рядом проблем технического плана, некоторые из которых были удачно решены только в последнее время.
Спутник Micius обеспечит создание безопасного квантового коммуникационного канала между станциями, расположенными в Пекине и в Урумчи, в столице области Синьцзян, расположенной на западе Китая. Для этого потребуется весьма точное позиционирование спутника относительно вышеупомянутых станций. “Точность позиционирования можно сопоставить с попаданием в щель вращающейся копилки монетой, брошенной с самолета, летящего на высоте 100 тыс. м выше уровня моря”, – рассказывает Ван Джиэнь, руководитель данного проекта.
Спутник Micius является “первой ласточкой” более глобального проекта, в рамках которого к концу 2030 г. должна быль создана целая квантовая коммуникационная сеть, использование которой позволит китайскому правительству производить передачу информации, нисколько не опасаясь возможности ее утечки. (RusCable/Машиностроение Украины и мира)