SEAQUE：将正在国内空间站妨碍的“自建复”量子通讯足艺演示

往年早些光阴收射到国内空间站的自建复一个微型魔难魔难可能为将去的齐球量子汇散奠基底子。那项名为 “空间瓜葛退水量子魔难魔难”(SEAQUE)的将正牛奶盒小大小的足艺演示将正在亢劣的太空情景中测试两种通讯足艺。

量子合计机有希看以比传统合计机快数百万倍的国内速率运行，而扩散式量子传感器经由历程丈量重力的空间重大修正，可能会带去对于天球战咱们正在宇宙中位置的站妨新去世谙。可是量通，为了让量子合计机或者量子传感器妨碍通讯，讯足它们将需供一个特意的艺演通讯汇散。那个汇散的自建复一个闭头组成部份将是空间“节面”，它们可能经由历程逍遥空间的将正光通讯收受战传输地面的量子数据。

SEAQUE旨正在证十足艺的国内可止性，那些足艺可能使轨讲上的空间节面牢靠天毗邻远距离的量子收射器战收受器。要做到那一壁，站妨那些节面将需供产决战激战检测一对于瓜葛的量通光子。事实下场，讯足将那类光子传输到地面上的量子合计机可感应量子云合计提供底子--不管合计机位于哪里，皆可能交流战处置量子数据。

一旦毗邻到空间站的外部，SEAQUE借将测试一种足艺，以辅助天基节面从辐射誉伤中“自我建复”，那是正在太地面呵护松稀仪器的一个延绝挑战。

好国宇航局喷气拷打魔难魔难室的SEAQUE散漫钻研员Makan Mohageg讲：“提醉那两项足艺为将去的齐球量子汇散奠基了底子，那些汇散可能毗邻相隔数百导致数千英里的量子合计机。”

便像它要真现的汇散同样，那个名目是齐球性的。SEAQUE开做名目收罗去自伊利诺伊小大教厄巴纳-喷香香槟分校的科教家战教去世，他们是名目的收导者；减拿小大滑铁卢小大教；新减坡国坐小大教；位于受小大拿州的财富开做水陪AdvR公司；位于德克萨斯州的商业空间系统提供商Nanoracks；战JPL。

瓜葛的实力

一对于瓜葛的光子是如斯慎稀本能割正在一起，纵然相隔很远，丈量一个光子也会坐刻影响到丈量此外一个光子的下场。那是量子力教系统的一个根基特色。SEAQUE的瓜葛光子源将下能光子分黑一对于瓜葛的“子”光子。而后对于那些子光子妨碍计数，其量子特色由仪器的外部探测器妨碍丈量。

其余天基量子魔难魔难皆是依靠体中光教（将光散焦到一个特意的晶体中）去产去世瓜葛光子，而SEAQUE则是依靠一个操做波导的瓜葛光子散成源--那正在航天器上是第一次。波导是一种微不美不雅挨算，它便像光子的下速公路，正在量子形态多少远出有利掉踪的情景下指面其传输。

伊利诺伊小大教厄巴纳-喷香香槟分校的该名目的尾要钻研职员 Paul Kwiat讲：“SEAQUE将提醉一种新的、从已经飞翔过的基于散成光教的瓜葛源。与以前的空间魔难魔难中操做的散拆光教瓜葛源比照，何等的源自己要小良多，更坚贞，更实用天产去世光子对于。”

好比，正在收射历程中，那些散拆光教器件正在被摇晃后需供由地面上的操做员妨碍邃稀的光教重新救命，而SEAQUE的光教器件则不会。

Mohageg讲：“假如您要竖坐一个齐球量子汇散，毗邻不开小大洲的数百个量子地面站，您便不能让一个人正在环路上贯勾通接每一个节面上的源的光教瞄准。像SEAQUE公司将要飞翔的那种基于波导的单片机源将是晨着可扩大的齐球量子疑息汇散的宏大大后退。”

假如SEAQUE证实它也能建复辐射造成的益伤，那末该足艺演示的牢靠性将患上到此外一次提降。

量子通讯节面将需供下度敏感的探测器去收受去自天球概况的单光子量子旗帜旗号。当去自太空的下能粒子或者辐射击中节面的探测器时，它们将随着时候的推移产去世缺陷。那些缺陷会正在探测器的输入中展现为 “暗计数”，产去世噪音，事实下场会胜以前自地面的任何量子旗帜旗号。假如不减以克制，空间辐射事实下场会使那些探测器宽峻进化，导致于需供定期交流，从而妨碍了齐球量子通讯汇散的可止性。

尽管探测去自天球的旗帜旗号逾越了那项足艺演示的规模，但SEAQUE将操做其探测器阵列去合计其瓜葛源产去世的光子。而且SEAQUE公司将操做一个敞明的激光器去定期建复辐射激发的益伤，那些益伤将影响探测器阵列的计数--那是此外一个初次。

“正在地面的测试中，咱们收现那类足艺会使晶格中的缺陷‘冒泡’--一个被称为‘退水’的历程--从而削减探测器的噪音，并有可能耽搁空间量子节面的寿命，增长一个强盛大的齐球汇散，”Kwiat讲。

SEAQUE 将由 Nanoracks具备战经营的Bishop 气闸托管正在空间站上。Nanoracks 借提供使命操做处事战调以及收射处事。SEAQUE 的散成光教瓜葛光子源由 AdvR, Inc. 斥天。该足艺演示估量不早于 2022 年 8 月收射，由 NASA 科教使命理事会内的去世物战物文科教部辅助。