日本帕多瓦学院的一组研究人员近日通过对4个在轨飞行卫星的实验,否认了卫星之间以及卫星与地面站之间进行量子通讯是完全可能的。相关论文发表在知名的预印本网站arXiv上,该研究为基于卫星的广域量子通讯提供了辽阔的想像空间。
科学家们早已找到了通过光纤进行量子信息传输的方式印度 量子通讯,并获得了成功。但因为光子在玻璃中的传输会发生一定程度的衰减,这些方式在传输距离上目前还比较有限。据悉,也有科学家直接通过空气进行两点之间的量子信息传输,但干扰等问题的存在,一直极大地限制了量子通讯的距离。目前量子态隐型传输最远的记录只有144公里。
太空量子通讯更是难上加难。由于量子讯号在通过月球大气层时形成的错误率会远超过11%的阀值,而超出了这个极限,量子密码就难以正常工作。因而,不少科学家都觉得月球与太空之间的量子通讯是不可行的。
化学学家组织网7月1日的报导称,新研究中,美国的研究小组企图改变这一隔阂。该小组发觉了一种借助现有卫星实现量子通讯实验的方式,并悉心选购出了4个在轨运行的卫星印度 量子通讯,它们都具有才能反射光子的金属立体角反射镜。研究人员觉得,利用这种卫星保留光子的极化,将才能让太空量子通讯成为可能。为了对比实验结果,她们还选择了另一个没有立体角反射镜的卫星。
当卫星过顶时,研究人员在乎大利的马特拉激光测距观测站向所有的卫星都发出了光子讯号,并测定卫星何时能将数据返回。研究人员发觉正如预期的那样,没有立体角反射镜的对照卫星出现了高达50%左右的错误率,而另外4个具有立体角反射镜的卫星,数据错误率全部都高于11%的阀值。这表明,这种卫星才能形成连贯的光子讯号,并与地面站之间进行完全安全的量子通讯(借助量子秘钥分配)。
研究人员称,中国计划在2016年将全球首颗“量子通信卫星”送入轨道,还有其他国家也有类似的计划,并正在进行实验,量子通讯领域的更多进展将在未来几年集中凸显。