Большой скачок в развитии всевозможных квантовых технологий, который наблюдается в последнее время, привел к тому, что между различными странами и различными научными коллективами ведется жесткая борьба за право стать первыми, кому удастся создать первый реальный квантовый коммуникационный канал. С помощью таких каналов можно передавать информацию в любой уголок Земного шара и в космос, при этом данные будут зашифрованы с помощью таких алгоритмов, взломать которые на практике не предоставляется пока возможным. И недавно представители китайских властей объявили о своих планах осуществления запуска в 2016 году искусственного спутника, на борту которого будет находиться оборудование, позволяющее создать устойчивый квантовый коммуникационный канал между самим спутником и наземной станцией.

На прошлой неделе в блоге arXiv издательства Technology Review Массачусетского технологического института, Джиэн-Вей Пэн (Jian-Wei Pan) и его группа из Китайского университета науки и техники (University of Science and Technology of China), Шанхай, опубликовали результаты одного интересного прошлого эксперимента. В ходе этого эксперимента ученые посылали единичные фотоны света в сторону спутника, находящегося на околоземной орбите, и улавливали на Земле отраженные спутником фотоны. Результаты экспериментов послужили доказательством возможности двухсторонней передачи фотонов в космос и обратно, что является необходимым условием для реализации устойчивого квантового коммуникационного канала.

Джиэн-Вей Пэн и его коллеги навели несколько телескопов на искусственный спутник, поверхность которого была покрыта отражателями, способными отразить падающий на них свет строго в обратном направлении. Один телескоп использовался для того, чтобы «стрелять» в спутник импульсами лазерного света, а еще один телескоп выступал в роли приемника, регистрирующего фотоны света, отраженные от поверхности спутника. Каждый из импульсов лазерного света содержал около 1 миллиарда фотонов, а частота следования импульсов составляла несколько миллионов импульсов в секунду. В среднем, из всех фотонов одного импульса, отправленных в космос, назад возвращался один фотон, а устойчивый прием отраженных фотонов приходился на уровень порядка 600 фотонов в секунду. «Такие результаты, с технической точки зрения, вполне достаточны для того, чтобы построить безопасный квантовый коммуникационный канал между орбитой и Землей» — пишет Джиэн-Вей Пэн.

Интересен тот факт, что китайские ученые использовали для своих экспериментов с фотонами спутник CHAMP, немецкий спутник, который был удален с орбиты еще в 2010 году. По всей видимости, китайские ученые попридержали на три года публикацию собранных данных и результатов своих экспериментов с целью создания новых квантовых технологий и устройств, которые будут использованы в конструкции нового спутника. Этот спутник, называемый Chinese Quantum Science Satellite, будет запущен в 2016 году, о чем с уверенностью заявляют китайские ученые.