量子互聯網有望實現超安全的下一代通信,但是它在全球範圍內真的可行嗎?

當然,基於在軌衛星和地面站之間進行的一項新實驗。

這組科學家能夠交換俄羅斯GLONASS衛星和意大利航天局在地面運行的空間大地測量中心之間攜帶的紅外光脈衝中的幾個精心管理的光子。

“通過使用量子信息協議作爲量子密鑰分發(QKD),空間量子通信(QC)代表了保證衛星對地和衛星間光鏈路無條件安全的一種有前途的方法,”來自意大利帕多瓦大學的Giuseppe Vallone說。

Vallone提到的量子密鑰分配或QKD方法指的是使用量子力學的力量加密的數據:由於技術的微妙性質,任何干擾都會被快速檢測,使得QKD通信無法被截獲。

事實上,黑客入侵量子力學信息會導致它自我毀滅。

到目前爲止,理論上還不錯,但要將這些安全通道保持在長距離上打開,已經證明是困難的。

這裏成功的數據交換的關鍵是使用安裝在衛星上的無源反向反射器來保持遠距離光信號完整,從而將此類量子通信的先前記錄距離額外打破15000公里(9321英里)。

雖然像GLONASS衛星那樣放置在軌道上更高的衛星更難以可靠地通信,但它們更經常地通過地面站的視線,潛在地使得能夠跨越全球的不可破解的量子網絡成爲可能。

我們只是剛剛開始使用這種類型的技術——不僅僅因爲科學家們仍在試圖弄清楚它是否真的能工作——並且目前還不清楚量子互聯網將用於什麼或者如何操作。

一個想法是,它可能成爲普通互聯網的專業化的、非常安全的擴展,由少量的應用和設備選擇使用。我們現在所知道的是,地面衛星和高軌道衛星之間的量子通信是可能的,從而擴展了新技術的潛在範圍。

讓這些信號通過約20000公里(12427英里)的空氣和空間而不受到任何干擾或數據丟失並非易事,但實驗表明,這樣一個全球網絡確實可以起作用。

這很重要,因爲我們所依賴的衛星網絡不斷得到發展和升級。

Vallone說:“基於衛星的技術能夠廣泛地應用於民用、科學和軍事領域,如通信、導航和定時、遙感、氣象學、偵察、搜索和救援、空間探索和天文學。”

“這些系統的核心是安全地將信息和數據從軌道衛星傳送到地球上的地面站。因此,保護這些頻道免受惡意對手的侵害,對於軍事和民事行動都至關重要。”

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