Kína létrehozta a világ első műhold-föld kvantumkommunikációs hálózatát

A Kínai Tudományos és Műszaki Egyetem a minap közölte, hogy a kínai tudósoknak sikerült megvalósítani a 4600 kilométernyi távolságon belüli műhold-föld kvantum kulcselosztást (QKD). Ez azt jelenti, hogy országunk előzetesen létrehozta a világ első műhold-föld kvantumkommunikációs hálózatát.

A kvantumkommunikáció a kvantumtechnológia három legnagyobb részének egyike. 1989-ben amerikai és kanadai tudósok megvalósították a világ első kvantumkommunikációját, de a távolsága csupán 32 centiméter volt. Mára Kína sokkal bővítette ezt a távolságot, megvalósítva a földről az űrbe történő kommunikációt.

Műhold-föld kvantumkommunikációs hálózat

A tudományos eredményről a brit Nature című magazin a legújabb számában is beszámolt. A magazin szerint ez a világ legnagyobb és legfejlettebb kvantum kulcseloszlási technológiája, egyben a kvantumkommunikáció csodálatos eredményének is számít.

Bai Chunli, a Kínai Tudományos Akadémia vezetője azt mondta, hogy a kimagasló tudományos eredmény azt tükrözte, hogy Kína a világ országainak elitjébe tartozik a kvantumkommunikáció területén.

„Jelenleg Kína a világon elsőként létrehozta az első műhold-föld kvantumkommunikációs hálózatot, ez nemcsak fenntartja országunk vezető pozícióját a kvantumkommunikáció területén, hanem szilárd alapot is teremt a jövőbeli kvantumkommunikációs főhálózat kiépítésének és a kvantum távközlési szektor fejlődésének.”

Értesülések szerint az elmúlt több mint 20 esztendőben a kínai tudósok jelentős eredményeket értek el kvantumkommunikációs területen.

2016-ban Kína felbocsátotta a világ első kvantum műholdját, a Mozit. 2017-ben Kínában kiépítették a világ első kvantum titkos kommunikációs vonalát, a Peking–Sanghaj kommunikációs vonalat.

Ennek az alapján a Kínai Tudományos és Műszaki Egyetem, a Kínai Tudományos Akadémia sanghaji technológiai kutatóintézete, és a Kínai KábelTV Vállalat együttműködve integrálta a „Mozi” műholdat és a Peking–Sanghaj kvantumkommunikációs vonalat, ezzel létrehozva a világ első műhold-föld kvantumkommunikációs hálózatot. A kínai tudósok a több mint kétéves teszteken keresztül valósították meg a 4600 kilométernyi távolságon belüli kvantum kulcselosztást.

A világ első műhold-föld kvantumkommunikációs hálózata négy kínai tartomány és három város 32 helypontját érinti, amely tartalmazza a pekingi, a jinani (Shandong tartomány székhelye), a hefei (Anhui tartomány székhelye) és a sanghaji kvantum régióhálózatot. A hálózat két földi műholdas töltőállomáson keresztül kapcsolódik a Mozi műholdhoz, az összes távolság pontosan 4600 kilométer. Eddig már több mint 150 pénzügyi, politikai és villamosenergia-szerv csatlakozott a hálózathoz.

Szakértők rámutattak, hogy a kvantumkommunikáció a jelenlegi legbiztonságosabb kommunikációs módszer, amely fontos szerepet játszik az információk titkosításában, a kommunikációs minőség emelésében, valamint a honvédelmi, a távközlési és a pénzügyi biztonságban. Emellett a kvantumkommunikáció nagy előnnyel rendelkezik a szupertávolságú és a tengeri szigetek közötti kommunikációval kapcsolatban.

A Peking–Sanghaj kvantum titkosított kommunikációs vonalat példaként véve, Pan Jianwei, a Kínai Tudományos Akadémia vezető tudósa, egyben a Peking–Sanghaj kommunikációs vonal főtervezője úgy nyilatkozott, hogy ez kvantumkommunikációs vonal összeköti a Pekingben, Sanghajban, Jinanban és Hefeiben fekvő kvantumkommunikációs régióhálózatot, emellett a Hebei tartományi Xinglong járásban fekvő „Mozi” műhold földi töltőállomáson keresztül megvalósítja a műhold-föld kvantum kommunikációt. Pan Jianweit hallják.

„A kvantumkommunikáció lényege az, hogy a kulcselosztás technológiáján keresztül kapja a jelszavakat, ennek az alapján megvalósítják a normális kommunikációkat. Ennek idején másokhoz csupán egyszerű számok jutnak, ám két kommunikációs fél azonban hallgathatják és láthatja egymást. Különösen a Mozi műholdnak köszönhetően Pekingből kommunikálhatnak Hszingcsianggal, sőt Béccsel is.”

Más hírek szerint a Peking–Sanghaj kvantum titkosított kommunikációs vonal projektjét a Nemzeti Fejlesztési és Reformbizottság hagyta jóvá. Az egész projekt 42 hónapig tartott. Ma már eltelt három év és három hónap azóta, hogy 2017 szeptemberében hivatalosan működtették a Peking–Sanghaj kvantumkommunikációs vonalat. Ebből az alkalomból Kína közölte, hogy megvalósították a 4600 kilométernyi távolságon belüli műhold-föld kvantum kulcselosztást (QKD). Ez rendkívül nagy jelentőséggel bír.

Először is, a QKD igazán stabil volt, nem volt rá hatással a hőmérséklet, az időjárás és a páratartalom. Ennek köszönhetően a jövőben a QKD nagy mértékben felhasználható a különböző városokban és régiókban.

Másodszor, az elmúlt több mint három évben a Peking–Sanghaj kvantum titkosított kommunikációs vonal sikeresen átmenni a különböző technológiai tesztekben. Eddig a pénzügyi, a politikai, és a villamosenergia-szervet magába foglaló több mint 150 szektor csatlakozott a hálózathoz.

Harmadszor, a biztonság szempontjából a Peking–Sanghaj kvantumkommunikációs vonal megfékezhet minden jelenlegi kvantumhackert. Emellett a Peking–Sanghaj kvantumkommunikációs vonal QKD-jét egyszerre 120 ezer felhasználó használhatja.

Ezzel kapcsolatban Pan Jianwei így nyilatkozott.

„Azt tervezzük, hogy a körülbelül 10 éves erőfeszítéssel létrehozzuk a több hálózatot érintő műhold-föld integrált kommunikációs rendszert, amely széles körben felhasználható lesz honvédelmi, politikai, pénzügyi és energetikia területen.”

Pan Jianwei beszélt arról is, hogy a jövőben a kvantumkommunikációs rendszer tökéletesítésének alapján még jobban elősegítik a kvantumkommunikációs szektorlánc és a kvantuminternet kiépítését.

Értesülések szerint Kína mellett a különböző európai országok és az Egyesült Államok is egymás után indítottak hasonló programokat. 2020-ban az amerikai tudósok közölték, hogy a következő öt évben legyőzik a kvantuminternetre vonatkozó kulcsfontosságú technológiai kérdéseket.

Ezzel párhuzamosan az EU a kvantumstratégiai programjában rámutatott, hogy három éven belül megvalósítják a globális kvantum kulcselosztást, hat-tíz éven belül megvalósítják a 800 kilométernél is hosszabb távolságon belüli kvantumkommunikációt.

Ezzel kapcsolatban Pan Jianwei megjegyezte, hogy amikor a kvantum földi bázisok és a műholdak összekötheti több ország kvantumkommunikációs hálózatát, akkor jön létre a globális kvantuminternet.