Вченим вдалося продемонструвати квантову заплутаність на невеликому супутнику, що обертається навколо Землі.
Вони розробили мініатюрний пристрій, який може генерувати пари фотонів, які нерозривно пов'язані, що може допомогти запустити швидкий і безпечний квантовий інтернет.
Квантова заплутаність - це явище, при якому дві частинки можуть стати настільки переплетеними, що зміна властивостей однієї з них вплине на іншу, незалежно від того, наскільки далеко вони знаходяться один від одного.
Теоретично, фотони можуть перебувати на протилежних сторонах всесвіту і як і раніше спілкуватися між собою миттєво.
Але це піднімає деякі непрості питання фізики. Зрештою, ніщо не може рухатися швидше світла, але інформація між фотонами, очевидно, робить це. Ідея настільки здивувала Ейнштейна, що він назвав її «страшною дією на відстані».
Новий міні-супутник називається SpooQy-1, без сумніву, посилання на знамениту цитату Ейнштейна з цього питання (spooky action at a distance). Він несе в собі пристрій, який може генерувати пари фотонів, які є квантово заплутаними, освітлюючи синій лазерний діод на нелінійних кристалах.
SpooQy-1 - не перший квантовий супутник - ця честь належить китайському Micius - але він, безумовно, найменший. Micius - повнорозмірний супутник вагою в 600 кг. Між тим, SpooQy-1 - це C^ Sat, вагою менше 2,6 кг і розміром всього 20 х 10 см.
Micius відмінно показав, що квантовий зв'язок через супутник життєздатний, навіть він зумів багаторазово побити рекорди відстані квантової телепортації, передаючи заплутані фотони на тисячі кілометрів.
Але щоб створити дійсно глобальний квантовий інтернет, буде потрібна мережа квантових супутників. В ідеалі вони повинні бути маленькими і дешевими у виготовленні і запуску, і саме тут з'являється SpooQy-1.
Вчені розробили і перевірили C^ Sat, щоб переконатися, що він може надійно генерувати заплутані пари фотонів, при цьому він менше, легше і більш енергоефективний. Важливо відзначити, що він також повинен був витримувати умови космічного запуску.
«У майбутньому наша система може стати частиною глобальної квантової мережі, що передає квантові сигнали приймачам на Землі або на інших космічних кораблях», - говорить Айтор Віллар, провідний автор дослідження.
«Ці сигнали можуть бути використані для реалізації будь-якого типу додатку квантового зв'язку, від розподілу квантового ключа для надзвичайно безпечної передачі даних до квантової телепортації, де інформація передається шляхом реплікації стану квантової системи на відстані».
Дослідження було опубліковано в журналі Optica.