Квантавая касмічная гонка тут

Еўропа актыўна ўдзельнічае ў гонцы за выкарыстанне квантавых тэхналогій у космасе, не менш за тры дзяржаўна-прыватныя прадпрыемствы па запуску спадарожніка квантавай сувязі. Тэндэнцыя па той бок Атлантыкі нараджае відавочнае пытанне: дзе Злучаныя Штаты ў гэтай гонцы, у якой кітайцы дамінуюць з таго часу, як яны адправілі першы квантавы спадарожнік у 2016 годзе? Адказ мае стратэгічныя, а таксама тэхналагічныя наступствы.

Квантавы спадарожнік выкарыстоўвае для сувязі з наземнай станцыяй фатоны, непарыўна звязаныя або «заблытаныя» паводле квантавай фізікі. Квантава-заблытаная сувязь дазваляе тэлепартаваць інфармацыю з хуткасцю святла, але таксама азначае, што любая спроба перахапіць сігнал неадкладна разрывае спасылку, робячы ўзлом немагчымым. Спадарожнікі квантавай сувязі стануць цэнтрамі не толькі будучага квантавага Інтэрнэту, але і цэнтрамі для абароненых ад узлому сетак для перадачы сакрэтных даных і камунікацый — не кажучы ўжо пра камандна-адміністрацыйную архітэктуру, якая стане неад'емнай часткай дамінавання ў касмічнай вобласці.

У мінулым месяцы Еўрапейскае касмічнае агенцтва Абвешчаны план для кансорцыума з 20 кампаній па запуску квантавага спадарожніка ў 2024 годзе. Спадарожнік будзе выкарыстоўваць тэхналогію квантавага размеркавання ключоў (QKD). г.зн. абмен ключамі шыфравання, вядомымі толькі паміж агульнымі бакамі. для еўрапейскіх квантава-абароненых сетак сувязі. Спадарожнік будзе лятаць на нізкай калязямной арбіце (LEOLEO
) і будзе падлучаны да аперацыйнага цэнтра ў Люксембургу.

Яшчэ ў лютым сінгапурская аэракасмічная кампанія SpeQtral таксама Абвешчаны ён запусціць свой першы спадарожнік QKD, SpeQtral-1, у 2024 годзе пры дапамозе Упраўлення касмічных тэхналогій і прамысловасці Сінгапура і французскай аэракасмічнай кампаніі Thales. Не чакаючы, каб яе перасягнулі ў гэтым плане, Virgin Orbit супрацоўнічае з брытанскай кампаніяй Arqit Quantum для не менш за пяць запускаў спадарожнікаў LEO QKD, пачынаючы з 2023 года. Цікава, што гэтыя запускі будуць абслугоўваць патэнцыйных дзяржаўных заказчыкаў з «Федэратыўнай квантавай сістэмай» Arqit, якая ў цяперашні час даступная толькі міністэрствам абароны краін «Пяці вачэй».

QKD - гэта правераная тэхналогія: такія кампаніі, як IDQuantique у Швейцарыі і QLabs у Аўстраліі, на працягу многіх гадоў прадастаўляюць кліентам квантавае шыфраванне (поўнае раскрыццё інфармацыі: абедзве з'яўляюцца членамі ініцыятывы Quantum Alliance Hudson Institute). Разгарнуць гэтую тэхналогію ў космасе больш складана, і ўсе гэтыя спадарожнікавыя праекты будуць эксперыментамі — прынамсі, спачатку. Але менавіта Кітай запусціў першы квантавы спадарожнік у 2016 годзе, які атрымаў назву Micius, і праз год выкарыстаў яго, каб высветліць, як дасягнуць сувязі QKD на вялікай адлегласці паміж наземнымі станцыямі, размешчанымі больш чым на 1200 км адна ад адной. У ліпені Кітай адправіў другі спадарожнік з квантавым шыфраваннем, які, як паведамляецца, складае адну шостую масу свайго папярэдніка 2016 года.

Акрамя таго, паводле Science Daily, у жніўні кітайская арбітальная касмічная лабараторыя Tiangong-2 перадала ключы квантавага шыфравання на чатыры наземныя станцыі — тыя самыя наземныя станцыі, здольныя атрымліваць квантавыя ключы ад арбітальнага спадарожніка Micius, які выкарыстоўвае касмічную станцыю ў якасці рэтранслятара.

Усё гэта крокі да стварэння групоўкі спадарожнікаў, сумяшчальных з квантавым шыфраваннем, на розных арбітах, якія забяспечваюць сувязь на вялікія адлегласці, якую нельга ўзламаць і непразрыстую для тых, хто не дасведчаны ў квантавым ключы.

Дык дзе ЗША ва ўсім гэтым? Дзіўна, але нават нягледзячы на ​​тое, што першая ў гісторыі сетка QKD была створана Агенцтвам перадавых абаронных даследчых праектаў у 2003 годзе, наш урад і асабліва наша Агенцтва нацыянальнай бяспекі ў значнай ступені не цікавіліся магчымасцямі сувязі на аснове заблытанасці і QKD, у той жа час мяркуючы, што кітайскія інтарэсы у тэхналогіі была пустая трата часу і грошай. Нядаўна Даследчая лабараторыя ВПС ім фінансавала даследаванні аб выкарыстанні беспілотнікаў для квантава-заблытаных сетак, але тыя, хто сочыць за гэтымі намаганнямі, не разумеюць, як выкарыстанне квантавай тэхналогіі, якая працуе толькі тады, калі спадарожнік і наземная станцыя знаходзяцца ў ідэальным супадзенні, азначае значнае паляпшэнне сучасных сістэм.

Хаця ЗША ЧЫПЫHIPS
і Закон аб навуцы 2022 года, падпісаны прэзідэнтам Байдэнам у жніўні, выдзяляе больш за 153 мільёны долараў у год для квантавых вылічэнняў і сетак гэта наўрад ці заахвоціць больш працаваць над сістэмамі на аснове QKD у небе.

Аднак такое стаўленне, магчыма, давядзецца змяніць, калі кітайцы і еўрапейцы змогуць прадэманстраваць, як стварыць сапраўдную сетку на аснове QKD з выкарыстаннем некалькіх спадарожнікаў, падлучаных да некалькіх наземных станцый — сеткі, недаступнай нават для самага дасканалага хакера.

Улічваючы ўсё, калі ЗША збіраюцца ўступіць у гонку квантавых спадарожнікаў, яны наўрад ці зробяць гэта самастойна. Замест гэтага тым, хто хацеў бы бачыць, як Амерыка скарыстаецца перавагамі гэтага новага тэхналагічнага супрацьстаяння, трэба будзе заахвоціць замежнага партнёра актывізавацца і прапанаваць дапамогу матываваць нашых навукоўцаў, інжынераў і, у канчатковым выніку, урад зрабіць наступны вялікі квантавы скачок, на гэты раз у царства космасу.

Крыніца: https://www.forbes.com/sites/arthurherman/2022/10/20/the-quantum-space-race-is-here/