Китайским учёным удалось осуществить распределение запутанных фотонов на рекордное расстояние в 1203 километра. В ходе эксперимента пары частиц отправляли со спутника «Мо-Цзы» в наземные обсерватории. Новое достижение стало первым результатом международного проекта «Квантовые эксперименты в космическом масштабе» (Quantum Experiments at Space Scale, QUESS). Описание опыта опубликовано в журнале Science.
Учёные давно пытаются разработать способы отправки запутанных пар частиц таким образом, чтобы они были приняты на большом расстоянии друг от друга и распознаны как запутанные. Это позволило бы создать протоколы защищённой квантовой связи или реализовать технологию квантовой телепортации. Но до сих пор исследователям удавалось передавать запутанные частицы лишь на расстояние около 100 километров, поскольку при движении по оптоволоконным кабелям фотоны «теряются».
Китайские учёные попытались обойти это ограничение, распределяя запутанные фотоны с помощью спутника. Меньше года назад в рамках проекта QUESS они запустили первый в мире космический аппарат для квантовых экспериментов под названием Мо-Цзы. Это единственный на сегодняшний день спутник, способный генерировать запутанные фотоны прямо в космосе.
В ходе эксперимента «Мо-Цзы» формировал миллионы пар фотонов, которые отправляли в три наземные обсерватории: Дэлинха (Тибет), Наньшань (городской округ Урумчи) и Гаомэйгу (в округе Лицзян). Роль приёмников выполняли телескопы. Расстояние между Дэлинха и Наньшань составило 1 203 километра, а расстояние между самим спутником и принимающими станциями колебалось от 500 до 2000 километров. Исследователи заключили, что потери фотонов происходят, в основном, в нижних 10 километрах земной атмосферы.
Один из авторов исследования и по совместительству разработчик «Мо-Цзы», Пань Цзянь-Вэй (Pan Jian-Wei) рассказал журналу Nature, что в течение двух лет китайские учёные намерены запустить улучшенную версию спутника. По его словам, основная задача — усовершенствовать технологию таким образом, чтобы отправлять и получать сигналы можно было и в течение дня, когда из множества фотонов сложнее «выловить» те, что посланы со спутника.
