Эксперимент по квантовым коммуникациям направляется на МКС

Дядя Влад

Крошечный эксперимент размером с пакет из-под молока, который скоро будет установлен на Международной космической станции (МКС), может представить будущее коммуникаций, позволяя квантовым компьютерам общаться друг с другом на огромных расстояниях. Эксперимент под названием Space Entanglement and Annealing QUantum Experiment (или SEAQUE) будет запущен на МКС в конце этого года.

По мере того, как компьютеры становятся быстрее, а космические проекты собирают все больше и больше данных, нам потребуются более быстрые сети связи, чтобы отправлять все эти данные обратно на Землю. НАСА в настоящее время находится в процессе модернизации своей сети дальнего космоса для тарелок, которые могут использовать лазерную связь, которая обеспечивает передачу данных примерно в 10 раз быстрее, чем современные системы радиосвязи. Но будущим квантовым компьютерам потребуются еще более быстрые сети квантовой связи, и именно это исследует SEAQUE.

Синие и золотые скобки места на МКС, к которому будет прикреплен эксперимент SEQUE, обведены красным.
SEAQUE будет размещен на Международной космической станции у шлюза Nanoracks Bishop. Сине-золотые скобы, прикрепленные сбоку к шлюзу, предназначены для внешней полезной нагрузки. Демонстрация технологии будет установлена ​​на одной из этих площадок. НАСА

SEAQUE рассмотрит возможность установления связи на больших расстояниях с использованием запутанных фотонов . «SEAQUE продемонстрирует новый и никогда ранее не использовавшийся источник запутывания на основе интегрированной оптики», — заявил в своем заявлении Пол Квиат, главный исследователь проекта из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне. «Такой источник по своей природе намного меньше, более надежен и более эффективен в создании пар фотонов, чем объемные источники оптической запутанности, использовавшиеся в предыдущих космических экспериментах».

Еще один аспект технологии, которую SEAQUE тестирует, заключается в том, могут ли узлы связи «самовосстановляться», если и когда они повреждены радиацией. Это проблема для многих космических технологий, которые должны работать за пределами защитной магнитосферы Земли и поэтому подвергаются воздействию космического излучения. Чувствительные детекторы, используемые в SEAQUE, со временем будут разрушаться под воздействием радиации, поэтому в состав устройства будет входить лазер, который будет периодически восстанавливать это повреждение.

«Демонстрация этих двух технологий закладывает основу для будущих глобальных квантовых сетей, которые могут соединять квантовые компьютеры, расположенные на расстоянии сотен или даже тысяч миль друг от друга», — сказал Макан Мохагег, соавтор SEAQUE в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.

Эксперимент SEAQUE будет прикреплен к внешней стороне шлюза Bishop на МКС, который является коммерческим шлюзом, которым управляет компания Nanoracks. Компания также будет управлять миссией в партнерстве с НАСА. Запуск эксперимента намечен не ранее августа текущего года.