Mini-satelitul deschide calea comunicațiilor cuantice la nivel mondial

Mini-satelitul deschide calea comunicațiilor cuantice la nivel mondial

Cercetătorii au stabilit un record de distanță în comunicațiile cuantice prin trimiterea unei chei secrete de criptare la aproape 13.000 km din China până în Africa de Sud. A fost folosit un „microsatelit” ușor și rentabil.

Satelitul a reușit să trimită impulsuri de lumină cu stări cuantice speciale de pe un acoperiș din Beijing pe altul de la Universitatea Stellenbosch de lângă Cape Town. Aceste impulsuri s-au format o cheie cuantică care a fost folosită pentru a cripta două imagini – unul din Marele Zid Chinezesc și unul care arată o parte din campusul Stellenbosch. Această realizare, un tip de criptare cunoscut sub numele de distribuție a cheilor cuantice (QKD), este un pas către capacitatea de a trimite mesaje ultrasecurizate între orice locație, chiar și foarte îndepărtată. A fost descrisă pe 19 martie în revista Nature 1.

Satelitul, numit Jinan-1, este de zece ori mai ușor, de 45 de ori mai ieftin și semnificativ mai eficient decât predecesorul său. Micius, care a fost lansat în 2016 spune Jian-Wei Pan, un fizician cuantic la Universitatea de Știință și Tehnologie din Hefei, China, care a condus proiectul.

Echipa lui Pan a redus și receptorul stației terestre de la 13.000 kg la un portabil de 100 kg. „Vrem să avansăm tehnologia de la o dovadă de principiu la o aplicație cu adevărat practică și utilă”, spune el. Pan adaugă că echipa sa lucrează cu compania de telecomunicații din Beijing, China Telecom, pentru a lansa încă patru microsateliți în 2026 pentru aplicații comerciale.

„Acesta este o altă piatră de hotar în dezvoltarea unei rețele globale QKD”, spune Alexander Ling, fizician cuantic la Universitatea Națională din Singapore. Satelitul reprezintă „un avans semnificativ” în aplicarea în timp real a acestui tip de criptare, adaugă Katanya Kuntz, un fizician cuantic și co-fondator al Qubo Consulting, o companie cu sediul în Calgary, Canada, care ajută alte companii să implementeze tehnologii cuantice.

Coduri indestructibile

Fizicienii cred că viitoarele computere cuantice poate sparge multe tipuri de criptare, dar tehnici precum QKD oferă „o asigurare foarte puternică că un viitor computer cuantic nu poate citi comunicațiile confidențiale”, spune Ling.

QKD este deja folosit de bănci și guverne pentru a transmite chei prin linii de fibră optică. Cu toate acestea, aceste cabluri absorb fotonii, ceea ce limitează distanța la care poate fi transmis semnalul. Deoarece lumina este absorbită mult mai lent în aer decât într-un cablu cu fibră optică, sateliții ar putea acționa ca relee pentru a transmite chei secrete aproape oriunde pe Pământ.

Criptarea cuantică se bazează pe ideea că două părți împărtășesc o cheie secretă pentru a cripta un mesaj, astfel încât numai ele să-l poată decripta.

Experimentul lui Pan a implicat trimiterea de impulsuri de lumină, fiecare într-o „suprapoziție”, unde există în două stări cuantice simultan, reprezentând fie 1, fie 0. Comparând setările pe care le folosește transmițătorul cu cele pe care le folosește receptorul pentru a măsura impulsurile, cele două părți pot elabora o selecție de 1 sau 0 măsurate pentru a le utiliza ca o cheie sigură. Când un interceptator încearcă să intercepteze mesajul, acesta perturbă stările cuantice și produce zgomot, indicând un compromis al cheii.

1. Li, Y. şi colab. Natura https://doi.org/10.1038/s41586-025-08739-z (2025).

   Articol
   Google Academic

Descărcați referințe