První mobilní stanice pro přenos kvantové komunikace. Kredit: Jin Liwang/Xinhua/Alamy Live News.

Kvantová komunikace nabírá na obrátkách. V posledních letech pohánějí její vývoj kupředu především v Číně. Potvrzují to i nejnovější zprávy, podle nichž v Číně postavili a již zprovoznili první přenosnou pozemní stanici pro odesílání a přijímání zabezpečené kvantové komunikace. Tato stanice se nedávno úspěšně připojila k čínskému kvantovému satelitu QUESS (Quantum Experiments at Space Scale), přezdívanému Mocius. Tento satelit vynesla do vesmíru nosná raketa Dlouhý pochod 2D 16. srpna 2016.

Ji-Gang Ren z čínské University of Science and Technology of China z Che-feje s kolegy použili tuto mobilní kvantovou stanici pro zabezpečený přenos dat z Ťi-nanu v  severovýchodní Číně. Původně při komunikace se satelitem Mocius v Číně využívali pozemní stanici, která vážila přes 10 tun. Nová mobilní stanice přitom váží pouhých 80 kilogramů a je natolik malá, že může být nainstalována na střechu automobilu.

Čínský kvantový satelit QUESS. Kredit: Jian-Wei Pan.

Jak uvádí Ren, toto zmenšení nebylo úplně zadarmo. Došlo kvůli němu k určitému omezení rychlosti přenosu dat kvantové komunikace. Mobilní kvantová stanice posílá data rychlostí 4 až 10 tisíc bitů za sekundu, zatímco větší stanice pro kvantovou komunikaci to zvládají rychlostí kolem 40 tisíc bitů za sekundu, čili několikrát rychleji.

Tým čínských kvantových vědců použil mobilní kvantovou stanici pro zabezpečenou distribuci klíčů mezi odesílatelem a příjemcem. Při této formě komunikace jsou přenášeny fotony, díky nimž dojde k přenosu tajného klíče pro zašifrování a rozšifrování přenášené zprávy. Takový klíč během experimentu přenesli z mobilní kvantové stanice, která dojela do Ťi-nanu, do velké stanice pro kvantovou komunikaci v Šanghaji.

Kvantová komunikace se hlásí o slovo. Kredit: Shangai Institute of Technical Physics.

Badatelé uvádějí, že motivací k vývoji mobilní stanice pro kvantovou komunikaci pro ně byly požadavky současných uživatelů, jako je například čínská státní banka Industrial and Commercial Bank of China (ICBC). Jejich přáním bylo, aby vybavení pro kvantovou komunikaci nevyžadovalo vybudování speciální infrastruktury. Banka ICBC a také People’s Bank of China již dnes využívají satelitní kvantovou komunikaci mezi vzdálenými městy, jako je například Peking na severovýchodě Číny a ujgurská metropole Urumči na severozápadě Číny.

Ren a spol. v příštích dvou letech plánují vypustit kvantový nanosatelit, kterým cílí na komerční zákazníky. Podle svých slov usilují o to, aby kvantovou komunikaci k ochraně svých dat využívalo více a více uživatelů. Zároveň se můžeme vsadit, že mobilní kvantové technologie bedlivě sleduje čínská armáda, která v současné době stále více a více prorůstá do mnoha odvětví špičkového výzkumu v Číně.

Video:  Quantum satellite achieves 'spooky action' at record distance


Literatura
New Scientist 9. 1. 2020.