Компанія Boeing завершила наземні випробування супутникової системи Q4S (Quantum 4 Satellite). Під час них уперше вдалося продемонструвати високоточну квантову «перестановку заплутаності» на обладнанні, придатному для космосу. Цей успіх відкриває шлях до запуску супутника у 2027 році в межах щорічної демонстраційної місії. Про це пише Payload Space.
В основі технології лежить квантова заплутаність — явище, за якого властивості двох фотонів залишаються взаємопов’язаними навіть на значній відстані. Проте з віддаленням фотонів цей зв’язок поступово слабшає, а це обмежує можливості побудови глобальної квантової інфраструктури.
Саме цю проблему й покликана розв’язати система Q4S. Більшість наявних проєктів квантового зв’язку орієнтовані на пряме з’єднання двох точок. Натомість супутник Boeing генеруватиме одразу чотири заплутані фотони. Завдяки цьому стане можливою «перестановка заплутаності» — об’єднання двох окремих пар фотонів у єдину мережу. Якщо технологія підтвердить працездатність у космосі, вона стане підґрунтям для розподілених квантових обчислень, надзахищених каналів зв’язку та навігаційних систем нового покоління.
Створення такого обладнання виявилося непростим завданням. Квантові експерименти зазвичай потребують громіздких і чутливих приладів із високим енергоспоживанням. Тому інженерам Boeing довелося вмістити всю систему в габарити корисного навантаження супутника. Водночас її потрібно було зробити стійкою до перевантажень під час запуску та до умов космічного простору.
Підписуйтесь на Mediasat у Telegram: тут найцікавіші новини ТБ та телекому
Про головні труднощі розповів головний науковий співробітник підрозділу Boeing Quantum Systems Джей Лоуелл. За його словами, найскладніше було зберегти високу точність роботи за жорстких обмежень щодо розмірів, маси та енергоспоживання апарата. Випробування довели, що така точність квантової перестановки досяжна не лише в лабораторії, а й на обладнанні, розрахованому на роботу в космосі.
Підтвердили цей висновок і нещодавні кваліфікаційні випробування. Вони засвідчили, що Q4S здатний витримати вібрації й навантаження під час запуску, а також тривалу роботу на орбіті. Для безперебійного живлення апарат планують вивести на сонячно-синхронну орбіту, де він отримуватиме максимум сонячного світла.
У разі успіху місія стане важливим кроком до квантових мереж глобального масштабу. Такі мережі здатні об’єднати майбутні квантові комп’ютери та забезпечити нові способи захищеної передачі інформації.
