В результате этого исследования NICT продемонстрировала, что спутниковая квантовая коммуникация может быть осуществлена с маленькими недорогими спутниками, который позволяет ко многим научно-исследовательским институтам и компаниям использовать эту ключевую технологию. Это – успех, который открывает новую страницу в сетях глобальной связи будущего развития, будучи большим повышением космической промышленности.Результаты этого исследования, как принимали, были изданы в рецензируемом журнале Nature Photonics.Фон
Технологии, требуемые запустить маленькие спутники по низкой цене, прогрессировали очень в течение этого века, и значительные усилия прилагаются, чтобы развивать спутниковые созвездия, чтобы достигнуть сети глобальной связи покрытие всей Земли. Однако есть потребность в технологии, которая может передать большие объемы информации от пространства до земли в короткие промежутки времени, и текущие группы РФ уже переполнены, установив узкое место коммуникационной способности. При помощи лазеров спутниковая оптическая коммуникация имеет легко доступный диапазон частот и может передать с более высокой эффективностью власти и с и более легкими терминалами меньшего размера. Таким образом это, как ожидают, будет ключевой технологией, чтобы поддержать будущие сети спутниковой связи.
Квантовая коммуникация, и более определенно, Quantum Key Distribution (QKD) – другая ключевая технология, чтобы гарантировать информационную безопасность следующих сетей глобальной связи. Текущие связи QKD ограничены несколькими сотнями км, таким образом осуществив спутник к земле, QKD – фундаментальный шаг в этом усилии. Исследование QKD активно проводится в Японии, Китае, Европе, Канаде и Соединенных Штатах. В августе 2016 Научно-технический университет Китая запустил большой (635-килограммовый) квантовый спутник связи и выполнил эксперимент квантовой запутанности с двумя наземными станциями.
Достигнутые результатыSOTA – самый маленький и самый легкий передатчик квантовой коммуникации в мире (6-килограммовый вес, 17,8 см длиной, 11,4 см шириной, и 26,8 см высотой) начал микроспутниковый SOCRATES.
SOTA передал два вида поляризации, кодируя ‘0 и ‘1’s, к земле по ставке 10 миллионов бит в секунду. Сигналы от SOTA были получены в оптической наземной станции NICT в городе Токио Когэнеи, используя телескоп 1-m, чтобы собрать переданные фотоны и вести их квантовому приемнику, чтобы расшифровать информацию, используя протокол QKD.Сигнал, который прибывает в телескоп 1-m, чрезвычайно слаб в среднем с 0,1 фотонами за полученный пульс.
NICT разработал технологию, чтобы выполнить справочную структуру синхронизации и поляризации времени, соответствующую между спутником и наземной станцией непосредственно от сигналов QKD, а также квантового приемника, способного к обнаружению такого слабого сигнала с низким шумом. Мы продемонстрировали первое в мире квантовое сообщение 50-килограммового микроспутника. Это позволит разработке будущих безопасных ссылок от пространства при помощи квантовой криптографии полностью предотвратить утечку информации.Будущие перспективы
Технология, разработанная в этом проекте, продемонстрировала, что спутниковая квантовая коммуникация может быть осуществлена при помощи недорогих легких микроспутников. Поэтому ожидается, что многие научно-исследовательские институты и компании, которые интересуются этой технологией, ускорят практическое применение квантового сообщения пространства.
Кроме того, так как было доказано, что дальняя коммуникация возможна с очень низкой электроэнергией, это откроет путь, чтобы ускорить глубокий космос оптическая связь с космическим кораблем исследования.В будущем мы планируем далее увеличить скорость передачи и улучшить точность технологии отслеживания, максимизировать безопасную ключевую доставку от пространства, чтобы основать при помощи квантовой криптографии, позволяющей действительно безопасную сеть глобальной связи, конфиденциальности которой в настоящее время угрожает предстоящая разработка квантовых компьютеров.