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地球から宇宙に送られた最初の光子

量子通信のグローバルネットワークのアイデア、実際の量子 インターネット、実装にまた一歩近づきました。研究者らは量子ビームを地球から宇宙に送信できることを初めて実証し、これまでの実験の流れを変えた。 『Physical Review Research』に掲載されたこの結果は、単なる技術的なデモンストレーションではなく、安全で壊れない通信の世界的なシステムに向けた大きな一歩を示しています。 現在まで、成功した量子接続はすべて逆の経路をたどっています。 空間 地球に向かって。 2016年に打ち上げられた中国のミシウス衛星は、もつれ合った光子のペアを2つの地上局に送信することで量子暗号化の先駆けとなった。その後、2025 年に済南 1 号超小型衛星プログラムにより、中国と南アフリカの間に 12,900 キロメートルの量子リンクを確立することに成功しました。これは当時としては素晴らしい記録です。 しかし今では、 シドニー工科大学 (UTS)アレクサンダー・ソルンツェフとサイモン・デヴィットの指導の下、 別のものを提案する 場合によっては、より効率的なアプローチ、つまり地球から衛星への量子伝送です。詳細な理論モデルを使用して、アップリンクが可能であるだけでなく、特定の条件下では機能的に優れている可能性があることを示しました。 この原理は、着想するのは非常に簡単ですが、実装するのは非常に困難です。2 つの独立した光子が、地上の異なるステーションから、時速 20,000 キロメートルの速度で移動する約 500 キロメートルの軌道にある衛星に同時に送信されます。目標は、巨大な環境障壁にもかかわらず、2 つの光子が同じ地点に同時に到着し、量子的に相互作用することです。 これが現実になるかどうかを評価するために、研究者らは、大気中の散乱、地表からの光害、検出器を混乱させる可能性のある月の輝きなど、考えられるあらゆる問題の原因をモデルに組み込んだ。それでも、シミュレーションでは結合が安定したままであり、量子寄与が明確に測定できることが示されました。 このアプローチが実際に確認されれば、将来の量子ネットワークの設計方法が変わります。低軌道衛星システムは、複雑な量子光源を搭載する必要がなく、主に受信機として機能する可能性があります。これにより、衛星の重量とコストが大幅に削減され、より大型でより柔軟な衛星群の開発が可能になります。同時に、地球上に複数の放送局があるという事実は、地球上のほぼどこでも量子接続を確立できることを意味します。 ザ サイモン・デヴィット 真の量子インターネットには、現在ポイントツーポイントの量子暗号化に必要な帯域幅をはるかに超える膨大な帯域幅が必要になると説明しています。同氏によれば、アップリンクによりスケーリングが可能になり、より有機的に成長できるネットワークが作成されます。 将来的には、そのような テクノロジー それらは、異なる大陸にある量子コンピューターを相互接続するための基本的な「バックボーン」として機能する可能性があります。量子もつれ信号は、今日の限られた実験室用途ではなく、Wi-Fi や送電と同じくらい重要な目に見えないリソースになる可能性があります。 UTS の結果は依然としてシミュレーションに基づいていますが、この研究は、量子通信の将来が宇宙から地球だけでなく、地球から宇宙に到達する可能性があることを示す、これまでで最も説得力のある証拠を提供します。小型で安価な衛星群が量子もつれのハブとして機能することで、完全に機能する量子インターネットのビジョンがこれまで以上に具体的になったように思えます。 #地球から宇宙に送られた最初の光子