Китайские ученые разрабатывают портативное квантовое устройство спутниковой связи

Китайские ученые разработали квантовую спутниковую наземную станцию, которая способна не только отправлять сверхзащищенные сообщения в любую точку мира, но и помещается в семейный автомобиль. Мобильное устройство, разработанное Китайским университетом науки и технологий, весит около 80 кг.

С добавлением 28-сантиметрового телескопа он может подключаться к квантовому спутнику Китайской академии наук, известному как Mozi, и получать ключи шифрования в виде запутанных легких частиц. В отличие от традиционных методов шифрования, основанных на математике, квантовое шифрование защищено фундаментальным законом физики.

Теоретически вся информация, зашифрованная с помощью алгоритмов шифрования, может быть взломана компьютером, если она достаточно быстра, но связь с квантовым ключом останется нетронутой, поскольку любая попытка подслушать вызовет физическое изменение в сообщении и вызовет предупреждение безопасности для отправителя или получателя. В понедельник команда проекта и сотрудники из Цзинаньской академии квантовых технологий протестировали устройство на крыше в Цзинане, провинция Шаньдун.

Он установил почти идеальную линию света с Мози, используя лазерные лучи, и за восемь минут получил квантовые ключи, достаточные для шифрования большого количества данных для передачи на большие расстояния. Команда подтвердила результаты, но отказалась от дальнейших комментариев, заявив, что все подробности теста готовятся к публикации в рецензируемом журнале позднее.

Ши Ипэн, профессор физики Пекинского университета, который не участвовал в проекте, но специализируется на космических квантовых технологиях, описал это испытание как “значительное достижение”. Мини-наземная станция “будет играть решающую роль в применении квантовых коммуникационных технологий в сценариях, которые ранее существовали только в нашем воображении”, сказал Ши, который также является заместителем директора департамента аэронавтики и астронавтики университета. Беспокойство по поводу конфиденциальности информации растет.

Например, проект Prism, представленный бывшим подрядчиком Агентства национальной безопасности Эдвардом Сноуденом, позволил правительству США подключаться к телефонным звонкам по всему миру, которые предположительно были зашифрованы. Ситуация начала меняться с запуском Китаем в 2016 году первого в мире квантового спутника. Названный в честь древнего китайского философа и ученого Мози, спутник позволял китайским и европейским ученым совершать видеозвонки, которые не могли быть прочитаны Prism или другими программами цифрового шпионажа.

Но оборудование, которое использовалось для приема сигналов от квантового спутника, было громоздким. Например, в Китае было построено пять наземных станций для размещения оборудования общей массой более 10 тонн. Им также требовались телескопы диаметром более метра для установления и поддержания контакта со спутником. Хотя новая портативная станция открыла ворота для квантовой спутниковой связи для дома и бизнеса, она, скорее всего, сначала будет использоваться военными, сказал Ши.

Также неизвестно, когда новое устройство будет доступно на международном рынке, но согласно ежедневному отчету Science and Technology, исследователи ищут способы коммерциализации этой технологии. Глобальная конкуренция в области квантовых технологий накаляется, особенно между Китаем и США. В научном сообществе сложилось единодушное мнение, что в то время как США находятся на шаг впереди в области квантовых вычислений, Китай лидирует в области квантовой коммуникации.

Страйдер, охранная компания, базирующаяся в Вашингтоне, в совет директоров которой входит бывший высокопоставленный сотрудник контрразведки ФБР, обвинил китайских квантовых исследователей в работе с китайскими военными и предложил запретить им работать с американскими учеными. Тем временем военно-воздушные силы США финансируют исследования гражданских институтов, включая Стэнфордский университет, в области технологии квантовой связи на большие расстояния, сообщается на сайте университета.

Армия США финансировала аналогичный проект с Университетом Инсбрука по разработке квантового интернета для "военной безопасности, зондирования и хронометража возможностей, невозможных при традиционных сетевых подходах", согласно заявлению исследовательской лаборатории армии США в сентябре прошлого года.

Нет такой ерунды, или даже полной бессмыслицы, которую нельзя было бы выдать за "китайскую мудрость".

Добавлено спустя 2 минуты 14 секунд:

drkobrin писал(а):

Хрюн Моржов 007 писал(а):

Если бы китайцы не изобрели порох, их было бы еще больше.

Если бы китайцАМ не изобрели детские прививки и новые сорта риса, их было бы гораздо меньше. Если бы им не изобрели НЭП в СССР 20-х годов, то им было бы не до квантовых штучек, которые, кстати, изобрели в кайзеровской (догитлеровской, если что) Германии. Если бы не теперешний китайский НЭП, то Китаю в обозримом будущем не пришлось бы избавляться от руководящей и направляющей роли компартии. А ведь придется, без этого никак, с соответствующим провалом в экономике и социальной стабильности (см. 90-е). Китай пока не зрелая страна, а раскормленный подросток с комплексом сопутствующих проблем. Одна из них -- бурный попил, он перед нами в обсуждаемой заметке.

Нет такой ерунды, или даже полной бессмыслицы, которую нельзя было бы выдать за "китайскую мудрость".

drkobrin писал(а):

Китай пока не зрелая страна

С 5000летней историей? :задумался:

Китайские ученые разрабатывают портативное квантовое устройство спутниковой связи - называется спутниковый телефон.

вот дают коммунисты, не зря сдержали свой майдан и танками людей давили.
глянули что с СССР вышло с приходом перестройки и решили подавить мятеж... как выяснилось не зря.

Добавь к чему-то термин/приставку "квантовый", и будет звучать круто )

А на самом то деле?...

Вообще у Китая сейчас хорошая возможность развиваться во всех направлениях. Сильная власть (никаких "оранжевых революций" там не будет), сильная экономика, сильная армия (насколько мы знаем). Не стесняются (и не парятся: им плевать, кто что думает) брать чужие проекты/наработки и переделывать под себя. Хитрые и хитростью прорываются вперед. И это работает вроде бы, их мощь растет.

Skif81 писал(а):

drkobrin писал(а):

Китай пока не зрелая страна

С 5000летней историей? :задумался:

Угу

drkobrin писал(а):

Одна из них -- бурный попил, он перед нами в обсуждаемой заметке.

Ну почему если китайцы что-то делают, то это попил, если у нас что-то делают это попил, а вот когда Маск на орбиту забрасывает 60 спутников из 12000 необходимых это прорыв в науке и инвестиции в будущее?

paramedik1 писал(а):

если у нас что-то делают это попил,

так читаешь слушаешь сми

только и что ни новость то либо взорвалось катастрофы или посадили или ещё какая напасть

Skif81 писал(а):

drkobrin писал(а):

Китай пока не зрелая страна

С 5000летней историей? :задумался:

Ага. С историей. Вы б еще Египет вспомнили. Тоже "древняя" страна, которая еще только-только (и тоже довольно болезненно) входит в современную цивилизацию. Там, кстати, тоже пилят на нано и кванто, но доступные объемы гораздо меньше.

drkobrin писал(а):

Skif81 писал(а):

drkobrin писал(а):

Китай пока не зрелая страна

С 5000летней историей? :задумался:

Ага. С историей. Вы б еще Египет вспомнили. Тоже "древняя" страна, которая еще только-только (и тоже довольно болезненно) входит в современную цивилизацию. Там, кстати, тоже пилят на нано и кванто, но доступные объемы гораздо меньше.

Да что там Египет , вот недавно была страна с аббревиатурой СССР и хлоп не стало. Вроде бы остались те же самые люди, а кажется что совсем другая цивилизация. Вот вы например к чему написали древняя в кавычках? Вас же прочитает какойто школьник и поверит что египтяне и китайцы априори тупы , а умны те кто придумал компьютер. :огорчение:

Кстати про "современную цивилизацию". Давесь одна очень современная держава в мире , оплот всех свободомыслящих людей , никого не спрашивая взяла да и завалила в чужой стране какогото то ли генерала , то ли начальника , не суть. Это вообще нормально? Эта и есть современная цивилизация? А то я не в понятках :задумался:

Skif81 писал(а):

Да что там Египет , вот недавно была страна с аббревиатурой СССР и хлоп не стало. Вроде бы остались те же самые люди, а кажется что совсем другая цивилизация.

Только кажется. А взяли и -- хлоп -- по-советски завалили "новичком" шпиона, дочку, полицейского и двух бомжей. Современную цивилизацию вы сможете посмотреть уже завтра, при отработке обещанных 52 целей. Не сомневайтесь, китайские товарищи тоже будут зорко наблюдать, они "изобрели" еще не все американское оружие.

Китай разрабатывает беспилотники, которые используют квантовую физику для отправки не взламываемых сообщений

Частицы могут безопасно переносить информацию, потому что их перехват изменит сообщение и предупредит получателя или отправителя. Исследователи из Нанкина собрали квантовое оборудование и упаковали его в беспилотник. Китайские ученые говорят, что они создали первый в мире парк беспилотников, оснащенных технологией квантовой связи, чтобы роботы могли безопасно обмениваться информацией друг с другом и с людьми-операторами.

Исследователи Нанкинского университета, расположенного на востоке Китая, построили беспилотники, способные генерировать пары "запутанных" частиц света, способных нести информацию в квантовых состояниях, таких как заряды или поляризации, представляющие 0 или 1, согласно их статье, опубликованной в этом месяце в журнале "National Science Review".

По законам квантовой физики, нарушение одной запутанной частицы в паре будет влиять на другую, независимо от расстояния - это означает, что информация, которую несут такие частицы, не может быть перехвачена без изменения сообщения и оповещения получателя или отправителя. Квантовые устройства связи, или квантовые узлы, обычно устанавливаются в лаборатории с громоздким сложным оборудованием, включающим лазерные насосы, кристаллы, излучающие луч, зеркала и сверхчувствительные детекторы. Но профессор Чжу Шайнинг и его коллеги из Национальной лаборатории твердотельных микроструктур значительно уменьшили размер квантового узла и упаковали его в дрон весом 35 кг.

"Треть веса приходится на батарею, - сказал профессор Се Чженда, соавтор статьи. «Мы построили и развернули около 10 дронов". В будущих обновлениях эти дроны смогут подключаться к квантовым спутникам или наземной квантовой сети связи и обеспечивать "окончательное решение для безопасной передачи данных", пишут исследователи в статье. По их словам, каждый из дронов может генерировать 2,4 миллиона пар запутанных частиц света каждую секунду. Существующая связь с беспилотными летательными аппаратами защищена математическим шифрованием. В прошлом году компания Google анонсировала прототип квантового компьютера, который может выполнить за 200 секунд вычислительную задачу, которая займет у самых быстрых суперкомпьютеров около 10 000 лет.

Машина еще не может быть использована для декодирования информации, но считается, что эта технология в конечном итоге создаст взломщик кода, который сможет за считанные секунды обработать пароль, защищенный алгоритмом на основе чисел. Таким образом, беспилотники могут быть угнаны и направлены против их домашней базы - и самый известный способ защитить их - использовать квантовую связь. Но квантовая коммуникация связана с множеством проблем. Например, отправитель - или, вернее, устройство, излучающее частицы, которое использует кристалл для расщепления луча лазерного света на две частицы, запутывая частицы - должен быть расположен на прямой линии видимости от приемника.

По сравнению со спутниками и наземными станциями, дроны не являются стабильными платформами и уязвимы для непредсказуемых условий. Они обнаружили, что порыв ветра может заставить дронов нанкинской команды колебаться на расстоянии вытянутой руки. Чтобы удерживать передатчик запутанных частиц летательного аппарата беспилотника и приемник на земле, направленные друг на друга, Чжу и его коллеги использовали пары световых лучей маяка для координации своих позиций. Они уменьшили погрешность примерно до 1,3 микрона, что меньше 50-й ширины человеческого волоса. Камера среднего размера у дрона также может выступать в качестве приемника, чтобы забирать спутанные световые частицы или фотоны с наземной станции или других дронов и передавать сообщения другим в сети.

Дальность эффективной связи в ходе эксперимента была ограничена примерно 200 метрами, но группа исследователей сказала, что они могут использовать более крупную камеру беспилотника, чтобы расширить дальность до 2 км. Согласно их статье, военные камеры на высотных беспилотных летательных аппаратах, таких как китайская "Радуга" и американская серия "Хищник" - два самых широко используемых в мире боевых беспилотных аппарата - имели дальность действия до 200 км. Еще одна проблема во время эксперимента возникла из восьми пар вращающихся лопастей дрона, которые генерировали вибрации, которые могли повлиять на точность квантовых устройств. Исследователи использовали специально разработанные резиновые амортизаторы для устранения вибраций.

Будущие усовершенствования потребуются до того, как технология будет развернута в бою или других реальных приложениях. Одной из проблем была низкая эффективность приема фотонов. Хотя дрон может генерировать большое количество запутанных фотонов, на другом конце может быть получено только 10 частиц в секунду, что ограничивает объем передаваемой информации. Китай является мировым лидером в области квантовых коммуникационных технологий. Он отправил на орбиту единственный в мире квантовый спутник. Наземная сеть квантовой связи между Пекином и Шанхаем является самой длинной и самой сложной на планете.