Boeing готовит орбитальный эксперимент по квантовой связи
Boeing проверила на Земле один из ключевых протоколов квантовой связи для спутниковой системы Q4S. Эту систему готовят к орбитальному эксперименту в 2027 году: компания хочет показать, что элементы квантовой сети могут работать не только в лаборатории, но и на аппаратуре, рассчитанной на запуск в космос.
Квантовая запутанность — это состояние, при котором две частицы описываются как единая система, даже если находятся далеко друг от друга. При изменении квантового состояния одного из фотонов моментально изменяется состояние и второго. Если научиться создавать, передавать и связывать такие состояния искусственно, можно строить сети для сверхточных датчиков, часов, вычислительных систем и защищенной передачи информации. Но перенести такую технологию из лаборатории на орбиту сложно: оборудование должно уместиться в ограничения по массе, объему и энергопотреблению, а еще выдержать запуск и работу в космосе.
Boeing сообщила, что система Q4S успешно продемонстрировала «обмен запутанностью» с высокой точностью. «Обменом запутанностью» (entanglement swapping) называют операцию, при которой запутанность переносится между частицами, изначально не связанными друг с другом.
Грубо говоря, это выглядит так: есть две квантово запутанные пары фотонов — A–B и C–D. Затем фотоны B и C измеряют особым способом, после чего A и D оказываются запутанными, хотя они могли никогда не взаимодействовать напрямую. Фотоны B и C при этом фактически расходуются: после измерения они уже не нужны. Этот прием позволяет связывать удаленные точки через промежуточные узлы, не передавая одну и ту же пару фотонов через весь маршрут.
Boeing больше года тестировала обмен запутанностью на Земле, а теперь готовит полезную нагрузку к полету. По словам главного научного специалиста Boeing Quantum Systems Джея Лоуэлла, одна из самых трудных задач для квантовой сети — сохранить качество работы при ограничениях, которые есть у космического аппарата. Наземные испытания показали, что система может выполнять обмен запутанностью на аппаратуре, спроектированной для орбиты.
Орбитальный эксперимент Q4S должен продлиться около года. Boeing финансирует проект за счет собственных средств. Полученные данные компания передаст на рецензирование.
Q4S продолжает работу, которую Boeing уже вела вместе с NASA и Университетом Иллинойса. В июле 2025 года на Международной космической станции они показали, что аппаратура на орбите может создавать пары запутанных фотонов в условиях микрогравитации.
Фото Boeing
Самое популярное
