Ученые из Южной Африки и Китая успешно установили самую длинную в мире межконтинентальную сверхзащищенную квантовую спутниковую связь протяженностью 12 900 км. С помощью китайского квантового микроспутника Jinan-1, запущенного на низкую околоземную орбиту, была установлена первая в истории квантовая спутниковая связь в Южном полушарии.
В ходе демонстрации квантовые ключи были сгенерированы в режиме реального времени с помощью квантового распределения ключей (QKD), что позволило надежно зашифровать изображения, передаваемые между наземными станциями в Китае и Южной Африке с помощью одноразового шифрования, считающегося невзламываемым. Результаты этого эксперимента, проведенного в рамках совместной исследовательской инициативы ученых из Стелленбосского университета (ЮАР) и Университета науки и технологий Китая, были опубликованы в журнале Nature.
Идеальные условия окружающей среды в Стелленбоше — чистое небо и низкая влажность — позволили местной наземной станции достичь исключительной скорости генерации ключей — 1,07 миллиона защищенных битов за один проход спутника.
Квантовая связь использует фундаментальные принципы квантовой механики, гарантируя высокую безопасность передачи информации. Квантовое распределение ключей, важнейший компонент, использует одиночные фотоны для кодирования и передачи защищенных ключей. Поскольку одиночные фотоны невозможно перехватить, скопировать или измерить без изменения их квантового состояния, эта технология обеспечивает беспрецедентную безопасность даже против мощных противников.
В настоящее время Китай находится в авангарде квантовых коммуникационных технологий под руководством известного квантового физика профессора Цзянь-Вей Пана. Обширная инфраструктура страны включает в себя наземную квантовую сеть на основе оптоволокна протяженностью 2 000 км, соединяющую 32 надежных узла в крупных городах от Пекина до Шанхая.
Размышляя об этом достижении, доктор Ясира Исмаил, автор работы, подчеркнул важность сотрудничества: «Международное и национальное сотрудничество необходимо для проведения передовых исследований и расширения научных границ. Реализация первой квантовой спутниковой связи в Южном полушарии — выдающееся достижение для Южной Африки, демонстрирующее значительный потенциал для развития процветающей квантовой экосистемы».
Успешная демонстрация квантовой спутниковой технологии прочно позиционирует Южную Африку как значимого игрока в быстро развивающейся глобальной экосистеме квантовых технологий. Сотрудничество, подобное этому, ускоряет научные прорывы, наращивает опыт и позволяет воплотить передовые квантовые исследования в ощутимые технологические решения.
