Квантна свемирска трка је стигла

Европа улази у трку да стави квантну технологију у свемир на велики начин, са не мање од три јавно-приватна подухвата за лансирање квантног комуникационог сателита. Тренд са друге стране Атлантика намеће очигледно питање: где су Сједињене Државе у овој трци у којој су Кинези доминирали откако су послали први квантни сателит 2016. Одговор има стратешке и технолошке импликације.

Квантни сателит користи фотоне који су нераскидиво повезани или „заплетени“ квантном физиком за комуникацију са земаљском станицом. Квантно испреплетена веза омогућава телепортацију информација брзином светлости, али такође значи да сваки покушај пресретања сигнала одмах прекида везу, чинећи хаковање немогућим. Квантни комуникациони сателити постаће чворишта не само будућег квантног интернета, већ и чворишта мрежа отпорних на хаковање за пренос поверљивих података и комуникација — да не спомињемо архитектуру команде и контроле која ће бити саставни део доминације свемирским доменом.

Прошлог месеца Европска свемирска агенција најавила план за конзорцијум од 20 компанија за лансирање квантног сателита 2024. Сателит ће користити технологију квантне дистрибуције кључа (ККД). тј. размена кључева за шифровање познатих само између заједничких страна. за европске квантно безбедне комуникационе мреже. Сателит ће летети у ниској земљиној орбити (ЛЕОЛЕО
) и биће повезан са оперативним центром са седиштем у Луксембургу.

Још у фебруару је и авио компанија СпеКтрал са седиштем у Сингапуру најавила лансираће свој први ККД сателит, СпеКтрал-1, 2024. године уз помоћ Сингапурске Канцеларије за свемирску технологију и индустрију и француске ваздухопловне компаније Тхалес. Не чекајући да буде надмашен у овом погледу, Виргин Орбит се удружио са британском компанијом Аркит Куантум за не мање од пет лансирања ЛЕО ККД сателита, почевши од 2023. Занимљиво је да би ова лансирања служила потенцијалним владиним купцима са Аркитовим „Федеративним квантним системом“, који је тренутно доступан само одељењима за одбрану нација Фиве Еиес.

ККД је доказана технологија: компаније као што су ИДКуантикуе у Швајцарској и КЛабс у Аустралији већ годинама обезбеђују квантну енкрипцију за клијенте (потпуно откривање: обе су чартер чланови Иницијативе Куантум Аллианце Института Худсон). Примена те технологије у свемир је сложенија, а сви ови сателитски пројекти ће бити експерименти — барем у почетку. Али Кина је била та која је лансирала први квантни сателит 2016. године, назван Мициус, а годину дана касније га је искористила да установи како постићи ККД комуникацију на даљину између земаљских станица удаљених више од 1200 км. Кина је у јулу послала други сателит за квантно шифровање, који је наводно једна шестина масе њеног претходника из 2016.

Поред тога, према Сциенце Даили, у августу је кинеска свемирска лабораторија Тиангонг-2 у орбити послала кључеве за квантно шифровање на четири земаљске станице — исте земаљске станице које су могле да приме квантне кључеве са сателита Мициус у орбити, који користи свемирску станицу као репетитор.

Све су ово кораци ка стварању констелације сателита компатибилних са квантном шифровањем у низу орбита, преносећи комуникацију на даљину која је непробојна и непрозирна за оне који нису упознати са квантним кључем.

Па где су САД у свему овоме? Чудно, иако је прву икада ККД мрежу креирала Агенција за напредне истраживачке пројекте одбране 2003. године, наша влада, а посебно наша Агенција за националну безбедност, били су у великој мери заинтересовани за могућности комуникације засноване на заплету и ККД, док сугеришу да је кинески интерес у технологији је било губљење времена и новца. Недавно је лабораторија за истраживање ваздухопловства је финансирао истраживање о коришћењу беспилотних летелица за квантно заплетене мреже, али они који надгледају ове напоре не виде како коришћење квантне технологије која функционише само када су сателит и земаљска станица у савршеном поравнању, означава много побољшања тренутних система.

Иако САД ЧИПОВИХИПС
и Закон о науци из 2022., који је потписао председник Бајден у августу, издваја више од 153 милиона долара годишње за квантно рачунарство и мреже, није вероватно да ће подстаћи више рада ка системима заснованим на ККД-у на небу.

Тај став ће можда морати да се промени, међутим, ако Кинези и Европљани буду у стању да покажу како да створе праву мрежу засновану на ККД користећи више сателита повезаних са више земаљских станица - мрежу која је ван домашаја чак и најсофистициранијих хакера.

Све у свему, ако ће САД ући у трку квантних сателита, мало је вероватно да ће то учинити саме. Уместо тога, они који би желели да виде да Америка користи предности овог новог технолошког споја мораће да охрабре страног партнера да се појача и понуди да помогне да мотивише наше научнике, инжењере и на крају владу да предузму следећи велики квантни скок, овог пута у царство простора.