Команда исследователей из Китая, Сингапура и Великобритании смогла с помощью спутника «Мо-Цзы» объединить города Наньшань и Дэлинха самой длинной квантовой линией связи, защищенной от взлома.

«Нам удалось осуществить квантовый обмен ключами между двумя наземными станциями на расстоянии 1120 км. Мы повысили эффективность передачи запутанных фотонов примерно в четыре раза и достигли скорости в 0,12 бит в секунду», - пояснили эксперты.

Некоторые проблемы современных систем квантовой связи связаны с тем, что свет при движении через оптоволокно постепенно ослабевает, и в связи с этим расстояние между узлами квантовых сетей в настоящее время составляет всего несколько сотен километров.

Данную проблему исследователи пытаются решить двумя способами: с помощью так называемых повторителей квантовых сигналов, которые могут считывать поступающие в них квантовые сигналы, усиливать их и отправлять адресату, не нарушая целостности данных, или путем повышения дальности передачи квантовой информации через спутники связи.

Орбитальный зонд «Мо-Цзы» был запущен еще в сентябре 2016 года и был использован для первых «межконтинентальных» сессий передачи квантовой информации, но количества передаваемых фотонов не хватало для полноценного шифрования. Спутник остается в «поле зрения» наземных станций слишком короткий период времени, а за это время необходимо успеть передать полный ключ для шифрования данных, отправляемых по наземным линиям. Этого можно добиться двумя путями - повысить эффективность уже существующей системы обнаружения запутанных фотонов, или же сделать их источник более мощным.

Ученые выбрали первый способ и повысили чувствительность наземных телескопов, играющих роль приемников космических квантовых сигналов, а также разработали новые оптические и механические компоненты для более точной наводки на «Мо-Цзы». С помощью телескопов физики создали постоянный канал связи, передающий полноценный ключ для шифрования данных в рамках короткой сессии связи со спутником, которая длится не более 285 секунд.

В настоящее время скорость передачи данных составляет всего один байт информации в полторы минуты. Как отметили специалисты отправка квантовых ключей может быть ускорена в сотни раз, если повысить мощность передатчика на борту спутника.