Между Китаем и Южной Африкой была создана самая длинная в мире линия квантовой связи, охватывающая расстояние в 12 900 км. Этот инновационный канал связи использует принципы квантовой физики для обеспечения практически неуязвимого шифрования.
Связь была установлена между Университетом науки и технологий Китая (USTC) в Пекине и Университетом Стелленбоша в Южной Африке с помощью квантового микроспутника Jinan-1.
Хотя передаваемые данные являются классическими (например, изображения Великой Китайской стены и города Стелленбош), их защита осуществляется методом квантового распределения ключей (QKD). Спутник кодирует ключи шифрования в отдельные фотоны и передает их на наземные станции. После получения ключей обе стороны могут безопасно обмениваться информацией через спутник.
Главное преимущество квантовой связи заключается в ее защищенности: ключи шифрования закодированы в квантовых состояниях фотонов, которые изменяются при любом внешнем вмешательстве. Если злоумышленник попытается перехватить данные, это сразу станет известно получателю, а сам ключ будет скомпрометирован, делая перехват информации бесполезным.
В ходе текущего эксперимента спутник передавал более 250 миллионов квантовых фотонов в секунду, генерируя свыше миллиона защищенных ключей за один сеанс связи. Расстояние между станциями составило рекордные 12 900 км, что стало значительным достижением в области квантовых коммуникаций.
Ранее та же исследовательская группа установила квантовую связь между Китаем и Австрией на расстоянии 7 600 км с использованием спутника Micius. Однако новый спутник Jinan-1, запущенный в 2022 году, обладает большей мощностью при меньших габаритах – его масса составляет всего 23 кг, что в десять раз меньше, чем у предшественника. Наземные станции также стали компактнее: их вес уменьшился с 13 тонн до 100 кг.
Развитие компактных и мощных спутников, а также улучшенных наземных станций, открывает перспективы для создания глобальной квантовой сети, обеспечивающей быстрый и защищенный обмен данными.
Исследование, посвященное этому эксперименту, было опубликовано в журнале Nature.
