量子上行链路为卫星通信提供“蓝图”:yobo体育app下载

本文摘要:加拿大的研究小组表示,刚刚完成了使基于量子光子学的高安全光卫星链路成为可能的机载接收器的原理。

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加拿大的研究小组表示,刚刚完成了使基于量子光子学的高安全光卫星链路成为可能的机载接收器的原理。量子密钥分配(QKD)是对单个光子的偏振或振幅来保证信息安全的加密方法3354这种方法已经在机载平台上进行了测试,但加拿大滑铁卢大学的科学家首次将量子密钥从地面传输到飞机上的接收器。ChristopherPugh和他的同事们在《量子科技》杂志上公开的一篇论文中声称,在这次实验中,地面发射站都向双水月亮飞机的接收器发射了14次信号。

他们从地面站收到的7个信号中分解量子信号链接,提取出“无法密码”的量子密钥,成功地翻译了7个信号中的6个。研究小组组长ThomasJennewein主张说,经过8年的计划,此次实验结果将卫星量子通信技术带入了非常重要的阶段。量子传输:ChristopherPugh在TwinOtterplane上安装了用作量子密钥分配(QKD)下游实验的接收器设备。

照片来源:加拿大国家科学研究委员会(NRC)。实验再次证明我们的技术是不现实的。

“他说。”我们在地面和低地球轨道卫星角速度完全相同的机载平台之间创建了光学链接,地面站和飞机之间的通道需要在10秒内创建通信链接。“”光学链路在几分钟内传输了约868kb的安全密钥,收购的量子比特错误率在3%到5%之间。

“卫星通信蓝图Jennewein指出,双边通信的基本概念是正确的。此次实验为未来卫星量子加密通信技术确保了“蓝图”。事实上,加拿大政府正在研究这项技术。

今年4月,加拿大创意、科学和经济发展部表示,计划将用于开发双边技术的太空应用程序应用于——,在未来5年内再减少8100万美元。该计划的参与者滑铁卢双边计算研究所表示:“加拿大将通过该计划沦为双边加密技术的领导者,双边加密将使用高度尖端设备的计算技术,制作完全无法密码的安全代码。”QKD方法几十年来经常出现,已经在金融和军事领域确保了可行性,但该方法仍然得到一些物理许可。滑铁卢大学研究员克里斯托弗福格表示:“基础QKD系统用于光纤链路,由于光纤吸收损失,系统的范围允许达数百公里。

因为如果距离减少,光纤损失将以圆形指数型迅速增加。”自由空间光学链路也被证明可以与移动接管设备一起工作,但大气吸收、湍流和对传播介质的拒绝可以允许传输范围达数百公里。Pugh回应:“利用卫星系统,量子通信将扩展到全球。“但是加拿大航天局和美国霍尼韦尔航空航天集团(HoneywellAerospace)在双边加密和科学卫星(QEYSSat)任务中明确表示,与制造上行链路相比,创建QKD下行链路的部分可再生性不会影响大气湍流对QKD链路的初始传输。

因此,到目前为止,所有机载QKD实验都是以上行链路为基础,将量子密钥从机载平台传输到同一个地面接收器。785nm波长传输为了最大限度地提高光噪音的影响,在两次夜间飞行中的实验期间,滑铁卢研究小组将1550nm和1590nm的激光在周期性极化的氧化镁波中以及通过频率技术生成的QKD链路制作成785nm波长的激光。激光通过两个振幅调制器产生四种不同的偏振状态,通过反射望远镜传输信号。信号到达机载接收器平台后,由其他反射望远镜接管,通过分断器和光纤系统引导到传感器模块。

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”共14架飞机中,7架顺利地与地面站建立了双边信号链路。“该小组经过第一天整备了部分设备,并补充说,第二天的7次实验中有5次顺利。在与地面接收器创建的7个链路中,飞机以260公里/h以上的速度飞行,成功传输了6个量子密钥。

”我们的指向和跟踪系统需要建立和确保具有3公里到10公里距离的毫微微精度的光学链路,BB84协议的诱饵状态信号(即4个不同的偏振状态)通过通道发送到低地球轨道卫星的角速度飞行的机载平台。“他们在论文中得出的结论是‘是’。”我们的系统展示了下游链接(QKD)卫星任务的可行性。QKD卫星接收器的核心量子部件被证明必须完成太空通信任务。

“卫星准备好了吗?值得注意的是,滑铁卢大学的QKD接收器被用于许多“适当的宇宙飞行”组件,其他组件有具体的卫星设备开发计划。他们称之为在QKD卫星上建立双边通信链路的技术计划。除加拿大外,世界上还有许多国家正在研究双边空间通信链接。2016年8月,中国将启动“双边科学卫星”,展开双边通信链路试验。

当时,据《大自然》杂志报道,中国计划在2年内生产出能产生一对纠缠光子的晶体,并将量子密钥从卫星发送到地面站。双边技术的新兴领域和光子学扮演的核心角色将成为本月在慕尼黑开幕的全球光电展上的焦点。

主办方慕尼黑展览回应说,德国通信公司(Trumpf)的PeterLeibinger和德国Toptica的首席执行官WilhelmKaenders将对双边技术进行说明,德国乌尔姆大学的TommasoCalarco将向与会者说明以双边技术为中心获得可观支出的欧洲。

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