Lanciato più di un anno fa, il satellite cinese ha ora dimostrato la distribuzione di chiavi quantistiche al suolo, dandogli potenzialmente il controllo sulla rete di comunicazione globale. Questa tecnologia si integrerà senza dubbio con le sue ambizioni di creare una valuta blockchain globale dominante, perché sarà "non hackerabile". ⁃ Editor TN
Gli scienziati cinesi sono diventati i primi a realizzare la distribuzione di chiavi quantistiche da un satellite a terra, gettando le basi per la costruzione di una rete di comunicazione quantistica globale a prova di hacking.
Il risultato basato sugli esperimenti condotti con il primo satellite quantistico al mondo, Quantum Experiments at Space Scale (QUESS), è stato pubblicato giovedì sull'autorevole rivista accademica Nature.
I revisori della natura hanno commentato che l'esperimento è stato un risultato impressionante e ha costituito una pietra miliare nel campo.
Soprannominato "Micius", dal nome di un filosofo e scienziato cinese del V secolo a.C. che è stato accreditato come la prima persona in assoluto a condurre esperimenti ottici, il satellite di oltre 5 chilogrammi è stato inviato in un'orbita sincrona al sole a un'altitudine di 600 chilometri 500 agosto 16.
Pan Jianwei, scienziato capo di QUESS e accademico dell'Accademia cinese delle scienze (CAS), ha detto che il satellite ha inviato chiavi quantistiche alle stazioni di terra di Xinglong, nella provincia di Hebei della Cina settentrionale, e Nanshan, vicino a Urumqi, capitale dello Xinjiang Uygur della Cina nord-occidentale Regione autonoma.
La distanza di comunicazione tra il satellite e la stazione di terra varia da chilometri 645 a chilometri 1,200 e la velocità di trasmissione della chiave quantistica da satellite a terra è fino a ordini di grandezza 20 più efficienti di quanto previsto utilizzando una fibra ottica della stessa lunghezza, Pan.
Quando il satellite sorvola la Cina, fornisce una finestra di esperimento di circa 10 minuti. Durante quel periodo, secondo Pan, la chiave di sicurezza kbit 300 può essere generata e inviata dal satellite.
"Questo, ad esempio, può soddisfare la richiesta di effettuare una telefonata assolutamente sicura o di trasmettere una grande quantità di dati bancari", ha detto Pan.
“La distribuzione delle chiavi quantistiche via satellite può essere collegata a reti quantistiche metropolitane in cui le fibre sono sufficienti e convenienti per connettere numerosi utenti all'interno di una città di oltre 100 km. Possiamo quindi immaginare una rete quantistica integrata spazio-terra, che consenta la crittografia quantistica, molto probabilmente la prima applicazione commerciale dell'informazione quantistica, utile su scala globale ", ha detto Pan.
La creazione di un collegamento spazio-terra affidabile ed efficiente per una fedele trasmissione dello stato quantico apre la strada a reti quantistiche su scala globale, ha aggiunto.
COMUNICAZIONE A PROVA DI HACK
Le comunicazioni private e sicure sono molto ricercate. La crittografia a chiave pubblica tradizionale di solito si basa sull'intrattabilità computazionale percepita di alcune funzioni matematiche.
Ma un potente computer quantistico, che gli scienziati di tutto il mondo stanno ancora sviluppando, è visto come una minaccia in quanto potrebbe rendere hackerabile qualsiasi cosa su un computer convenzionale.
Tuttavia, come una moneta con due facce, la meccanica quantistica funge anche da protezione delle informazioni.
Sfruttando l'entanglement quantistico, la tecnologia quantistica chiave viene utilizzata nelle comunicazioni quantistiche, escludendo la possibilità di intercettare e proteggere perfettamente la comunicazione.
Pan ha spiegato che una chiave quantistica è formata da una stringa di numeri casuali generati tra due utenti comunicanti per codificare le informazioni. Una volta intercettato o misurato, lo stato quantico della chiave cambierà e le informazioni intercettate si autodistruggeranno.
Un intercettatore sul canale quantico che tenta di ottenere informazioni sulla chiave introdurrà inevitabilmente disturbi al sistema e può essere rilevato dagli utenti comunicanti, ha detto Pan.
LIMITI DI ROTTURA NELLO SPAZIO
In pratica, la distanza raggiungibile per la distribuzione di chiavi quantistiche è stata limitata a poche centinaia di chilometri, a causa della perdita di fotoni nella trasmissione attraverso fibre ottiche, ha detto Pan.
"Se trasmettiamo la chiave quantistica attraverso una fibra di 1,200 km, anche con una perfetta sorgente a singolo fotone e rivelatori ideali a singolo fotone, otterremmo solo una chiave setacciata da 1 bit in sei milioni di anni", ha detto Pan.
Una soluzione più diretta e promettente per la distribuzione di chiavi quantistiche su scala globale è attraverso i satelliti. La trasmissione di fotoni tra le stazioni satellitari e terrestri amplia notevolmente la portata della comunicazione quantistica, ha affermato Pan.
Rispetto ai canali terrestri, il collegamento satellitare a terra ha ridotto notevolmente le perdite. Ciò è principalmente dovuto al fatto che lo spessore effettivo dell'atmosfera è di 10 km e la maggior parte del percorso di trasmissione del fotone è nello spazio vuoto con assorbimento e turbolenza trascurabili.
Gli scienziati si aspettano che le comunicazioni quantistiche cambino radicalmente lo sviluppo umano nei prossimi due o tre decenni, in quanto vi sono enormi prospettive per l'applicazione della nuova generazione di comunicazione in settori come la difesa, i militari e la finanza.
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