Cientistas chineses construiu a primeira rede de satélites quantum

satélite quantum da China produziu seu primeiro resultado bem sucedido. Em um artigo publicado hoje na revista Science, pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências anunciou o satélite tinha distribuído com sucesso fótons emaranhados entre três estações de base terrestres diferentes, separadas por até 1.200 km no chão. O resultado é a complicação mais longo já demonstrado, e o primeiro que se estendeu entre a Terra e no espaço. Os pesquisadores dizem que o sistema “abre uma nova avenida para ambas as comunicações quânticas práticas e experimentos de óptica quântica fundamentais a distâncias anteriormente inacessíveis no chão.”

Lançado em agosto, o satélite utiliza um cristal para produzir pares de fótons emaranhados em órbita. Os fótons são então transmitidos para baixo para estações de base na China, viajando tanto quanto 2,400 km através do espaço.

Em teoria, os fótons emaranhados pode permanecer ligado em qualquer distância, mas em termos práticos, é muitas vezes difícil de distribuir pares de fótons sem interromper emaranhamento. Se emaranhamento pode ser mantida, o resultado é um canal de comunicação que é efetivamente impossível interceptar. A aplicação mais simples é o que criptógrafos chamar uma rede de distribuição de chave quântica, usando a rede para distribuir de forma segura as chaves de criptografia longas e complexas. Qualquer um que tenta interceptar essas chaves seria fácil de detectar, já que é impossível observar os fótons em trânsito sem alterá-los.

Cientistas chineses construiu a primeira rede de satélites quantumUm diagrama do transmissor (A) e um receptor (B).

networking Quantum já mostrou promessa em redes de fibra terrestres, onde o equipamento de encaminhamento especializado pode realizar o mesmo truque ao longo do cabo de fibra óptica convencional. A primeira rede desse tipo foi uma conexão DARPA financiado estabelecida em 2003 entre Harvard, Universidade de Boston, e um laboratório privado. Nos anos seguintes, uma série de empresas têm tentado construir conexões mais ambiciosas. A empresa suíça ID Quantique traçou uma rede quântica que ligaria muitos dos maiores centros de dados da América do Norte; na China, uma equipe separada está trabalhando em um link quantum de 2.000 quilômetros entre Pequim e Xangai, que iria contar com fibra para abranger uma distância ainda maior do que o link de satélite. Ainda assim, a natureza da fibra coloca limites estritos sobre o quão longe um único fóton pode viajar.

De acordo com a ID Quantique, uma ligação via satélite confiável poderia ligar as redes de fibra existentes em uma única rede quântica Globo de abrangência. “Isso prova a viabilidade de comunicações quânticas do espaço,” ID Quantique CEO Gregoire Ribordy diz The Verge. “A visão é que você tem redes de distribuição quântica de chaves regionais sobre fibra, que pode se conectar uns com os outros através do link de satélite.”

A China não é o único país trabalhando para trazer redes quânticas para o espaço. A colaboração entre a Universidade do Reino Unido de Strathclyde e da Universidade Nacional de Cingapura está esperando para produzir o mesmo emaranhamento em baratos, satélites prontas chamados CubeSats. A equipe canadense também está desenvolvendo um método de produção de fótons emaranhados no chão antes de enviá-los para o espaço.