Kvantteabe saatmine viktidena (quantum bitti) on aastaid edukalt läbi viidud. Samuti takistavad andmete edastamise kaugust tõsiselt muud tegurid, näiteks Maa kumerus. Nüüd viisid Itaalia teadlased esimest korda läbi eduka ühefotoonse vahetuse Maa ja 1485 km kõrgusel tiirleva satelliidi vahel. Ehkki siin Maa peal võib edastamine olla piiratud, suurendab satelliitide kasutamine sellise süsteemi leviala märkimisväärselt, alustades võib-olla kosmoses pikamaa-kvantsuhtluse ajastut.
Kvantkommunikatsiooni peamine eelis on see, et see on häkimise eest täiesti turvaline. Julgeolekualase teabe edastamise maailmas oleks väga soovitatav footonite kvant olekutesse peidetud teabe saatmise võimalus. Kodeeritud fotode siia Maale saatmise peamine puudus on andmete halvenemine, kuna footonid on atmosfääriosakeste poolt laiali. Praegune rekord on 144 km kaugusel, et kodeeritud footon saaks liikuda mööda oma vaatepunkti, kaotamata oma kvoodikoodi. Seda kaugust saab suurendada kodeeritud footonite tulistamisel piki optilisi kiude.
Aga mis siis, kui kasutasite kodeeritud footonite kosmoses edastamiseks sõlmedena satelliite? Kui footonid otse üles tulistavad, peavad nad läbima ainult 8 km tiheda atmosfääri. Täpselt seda lootsid saavutada Paolo Villoresi ja tema meeskond Padova ülikooli infotehnoloogia osakonnas koos kaastöötajatega teistes instituutides Itaalias ja Austrias. Tegelikult on nad juba maapealse jaama ja Jaapani eksperimentaalse geodeetilise satelliidi vahel "ühe footoni vahetust" testinud. Ajisai heade tulemustega.
“Maapealse jaama kiiratavad nõrgad laserimpulssid suunatakse kuubinurga tagareflektoritega varustatud satelliidi poole. Need peegeldavad väikest osa impulssist, keskmiselt vähem kui üks footon impulsi kohta, mis on suunatud meie vastuvõtjasse, nagu on vaja nõrga impulsi kvantkommunikatsiooniks.”-“ Kosmose ja Maa vahelise kvantkanali teostatavuse eksperimentaalne kontrollimine ”, Villoresi et al..
Nad saavutasid selle saavutuse, kasutades olemasolevat maapealset laserkiirgustehnoloogiat (Matera Laser Ranning Observatory, Itaalia), et suunata nõrk footonite allikas Ajisai, sfääriline peegelsatelliit (pildil top). Kuna võimas laserkiire kiirgus näitas satelliiti, lülitati see välja, et nõrgem kodeeritud laser saaks andmeimpulsid tulistada. Neid kahte laserit saab hõlpsalt ümber lülitada, et olla kindel Ajisai võttis vastu footoneid. Ainult väike osa impulssidest saadi observatooriumis tagasi ja statistiliselt öeldes saavutati kvantside jaoks vähem kui ühe footoni tagastamise nõue laserimpulsi kohta.
See on paljude esimene samm kvantkommunikatsiooni poole ja see ei näita mingil juhul kvantne takerdumine kahe footoni vahel (seda olukorda kirjeldab üks kaastöötaja väga detailselt eraldi väljaandes) - nüüd oleks see kvantandmete edastamise ülim vorm!
Allikas: arXiv, arXiv ajaveeb
