Suche
Mein Konto
Mini-satellit baner vejen for kvantekommunikation på verdensplan
Forskere har sat rekord i kvantekommunikation med Jinan-1 mini-satellitten ved at sende en hemmelig nøgle over 13.000 km.
Mini-satellit baner vejen for kvantekommunikation på verdensplan
Forskere har sat afstandsrekord i kvantekommunikation ved at sende en hemmelig krypteringsnøgle næsten 13.000 km fra Kina til Sydafrika. En omkostningseffektiv, letvægts 'mikrosatellit' blev brugt.
Satellitten var i stand til at sende lysimpulser med specielle kvantetilstande fra et tag i Beijing til et andet ved Stellenbosch University nær Cape Town. Disse impulser blev dannet en kvantenøgle, der blev brugt til at kryptere to billeder – en af Den Kinesiske Mur og en, der viser en del af Stellenbosch campus. Denne præstation, en form for kryptering kendt som kvantenøgledistribution (QKD), er et skridt hen imod evnen til at sende ultrasikre beskeder mellem et hvilket som helst sted, selv meget langt fra hinanden. Det blev beskrevet 19. marts i tidsskriftet Nature 1.
Satellitten, kaldet Jinan-1, er ti gange lettere, 45 gange billigere og betydeligt mere effektiv end sin forgænger. Micius, som blev lanceret i 2016 siger Jian-Wei Pan, en kvantefysiker ved University of Science and Technology i Hefei, Kina, der ledede projektet.
Pans team reducerede også jordstationens modtager fra 13.000 kg til en bærbar 100 kg. "Vi ønsker at fremme teknologien fra et bevis på princippet til en virkelig praktisk og nyttig anvendelse," siger han. Pan tilføjer, at hans team arbejder sammen med det Beijing-baserede telekommunikationsselskab China Telecom for at lancere yderligere fire mikrosatellitter i 2026 til kommercielle applikationer.
"Dette er endnu en milepæl i udviklingen af et globalt QKD-netværk," siger Alexander Ling, en kvantefysiker ved National University of Singapore. Satellitten repræsenterer "et betydeligt fremskridt" i realtidsanvendelsen af denne type kryptering, tilføjer Katanya Kuntz, en kvantefysiker og medstifter af Qubo Consulting, en Calgary, Canada-baseret virksomhed, der hjælper andre virksomheder med at implementere kvanteteknologier.
Ubrydelige koder
Fysikere mener, at fremtidige kvantecomputere kan knække mange typer kryptering, men teknikker som QKD giver "meget stærk sikkerhed for, at en fremtidig kvantecomputer ikke kan læse fortrolig kommunikation," siger Ling.
QKD bruges allerede af banker og regeringer til at overføre nøgler over fiberoptiske linjer. Disse kabler absorberer dog fotoner, hvilket begrænser den afstand, signalet kan transmitteres. Fordi lys absorberes meget langsommere i luften end i et fiberoptisk kabel, kunne satellitter fungere som relæer til at sende hemmelige nøgler næsten overalt på Jorden.
Kvantekryptering er baseret på ideen om, at to parter deler en hemmelig nøgle til at kryptere en besked, så kun de kan dekryptere den.
Pans eksperiment involverede at sende lysimpulser, hver i en 'superposition', hvor de eksisterer i to kvantetilstande samtidigt, der repræsenterer enten 1 eller 0. Ved at sammenligne de indstillinger, senderen bruger med dem, modtageren bruger til at måle impulserne, kan de to parter udarbejde et udvalg af målte 1'ere eller 0'ere til at bruge som en sikker nøgle. Når en aflytning forsøger at opsnappe beskeden, forstyrrer den kvantetilstandene og producerer støj, hvilket indikerer et kompromis med nøglen.
-
Li, Y. et al. Natur https://doi.org/10.1038/s41586-025-08739-z (2025).