NASA新仪器开启太空量子通信新篇章

NASA新仪器开启太空量子通信新篇章

引用

nasa

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来源

1.

https://www.nasa.gov/image-article/space-station-seaque-self-healing-quantum-technology/

2.

https://science.nasa.gov/biological-physical/investigations/seaque-space-entanglement-and-annealing-quantum-experiment/

3.

https://www.capacitymedia.com/article/astronauts-to-test-revolutionary-quantum-communication-system-in-space

4.

https://www.azoquantum.com/Article.aspx?ArticleID=510

5.

https://www.satellitetoday.com/technology/2024/09/10/boeing-quantum-entanglement-mission-lays-groundwork-for-quantum-satellite-network/

6.

https://www.nextbigfuture.com/2024/11/self-healing-quantum-technology-in-space.html

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https://investors.boeing.com/investors/news/press-release-details/2024/Boeing-Pioneering-Quantum-Communications-Technology-with-In-Space-Test-Satellite/default.aspx

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https://www.advancedsciencenews.com/satellite-mission-sets-stage-for-unhackable-quantum-communication/

9.

https://ww2.aip.org/scilights/quantum-dots-may-improve-space-laser-communications-by-tolerating-harsh-radiation-conditions

近日，NASA的Space Entanglement and Annealing QUantum Experiment（SEAQUE，空间纠缠与退火量子实验）仪器成功抵达国际空间站，这标志着太空量子通信技术迈出了重要一步。

SEAQUE实验的核心目标是在太空中演示量子纠缠现象，并测试通过激光退火技术修复因辐射受损的光子探测器。该实验装置集成在MISSE-20（材料国际空间站实验）设备上，直接暴露在太空环境中进行测试。

量子纠缠是一种神奇的物理现象，当两个粒子（如光子）纠缠在一起时，无论它们相距多远，对其中一个粒子的测量都会瞬间影响到另一个粒子的状态。这种特性为实现超安全的通信提供了可能。

在SEAQUE实验中，科学家们首次在太空中使用集成波导技术来产生纠缠光子对。与传统的体光学方法相比，这种技术体积更小、鲁棒性更强、产生光子对的效率更高。项目负责人、伊利诺伊大学香槟分校的Paul Kwiat教授表示：“这种基于集成光学的纠缠源是全新的，从未在太空中使用过。”

在太空中，高能辐射是量子设备面临的主要威胁。SEAQUE实验的另一大创新是使用激光退火技术来修复辐射造成的损伤。这种“自我修复”能力对于延长量子设备的在轨寿命至关重要。

NASA喷气推进实验室的SEAQUE联合研究员Makan Mohageg表示：“演示这两种技术将为未来的全球量子网络奠定基础，这种网络能够连接相距数百甚至数千英里（1英里约等于1.6公里）的量子计算机。”

量子通信不仅能够提供前所未有的安全性，还可能带来计算能力的巨大飞跃。例如，某些需要当前最快计算机花费数年才能完成的计算任务，使用量子计算机可能只需要几分钟就能完成。

虽然SEAQUE实验目前还不能从地球接收信号，但它将使用探测器阵列来计数由纠缠源产生的光子，并使用激光定期修复辐射引起的损伤。这一实验的成功将为未来建立覆盖全球的量子通信网络铺平道路，开启太空量子通信的新篇章。