Micius, artistieke impressie, Credits; Chinese Academie van Wetenschappen (CAS)
Recent maakte China bekend dat zijn Shenzhou-16 ruimtevaartuig succesvol aangemeerd was bij het Tiangong-3 ruimtestation. In deze aankondiging werd tevens gemeld dat de drie nieuwe bemanningsleden, drie Chinese taikonauten, zich tevens gaan bezighouden met het bestuderen van ‘nieuwe quantumfenomenen’. Verdere details werden niet gegeven over deze bezigheid, maar uit publieke bronnen blijkt dat China, inmiddels veel quantumexperimenten uitvoert m.b.v. quantumsatellieten. De, nog immer operationeel zijnde, Micius-satelliet, een ‘vliegend quantumlab’, heeft al een reeks wetenschappelijke prestaties op zijn naam staan sinds hij in augustus 2016 in een lage aardebaan (500 kilometer boven zeeniveau) werd gelanceerd. Micius (gewicht 640 kg.) werd gevolgd door de Jinan-1. China lanceerde in juli 2022 met succes de Jinan-1, ook in LEO. Deze Jinan-1 weegt 80 kg. en heeft een QKD-zender van 23 kg. Het land is van plan om de komende jaren meer quatumsatellieten in LEO en en in een midden- tot hoge aardebaan te gaan lanceren.
China streeft ernaar om onhackbare datatransmissie te kunnen doen m.b.v. de versleutelingstechnologie genaamd ‘QKD‘. Als al deze experimenten succesvol zijn, kan China met deze technologie diensten leveren aan banken en overheidsklanten. En om het in ‘lekentaal te zeggen’; In de quantumverstrengeling worden twee fotonen naar twee plaatsen gestuurd terwijl ze hun toestand behouden. QKD stuurt een foton via een datatransmissiekanaal, maar bewaart een ander om ervoor te zorgen dat er geen hack plaatsvindt. Quantumteleportatie verzendt informatie over de toestand van een foton.
En Pan Jianwei, hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China (UCST) en projectleider van de quantumsatellieten, stelde in zijn openingstoespraak tijdens de BEYOND Expo 2023 in Macau op 10 mei j.l. dat er met quantumsatellieten in MEO en HEO ‘quantumverstrengeling over een afstand van meer dan 10.000 kilometer gerealiseerd kan worden’. Deze satellieten zullen ook als platform dienen voor quantumprecisiemeting.
Zeilinger was tevens de academisch adviseur van Pan, die in 1999 promoveerde aan de Universiteit van Wenen in Oostenrijk. In 2001 keerde Pan terug naar China. In 2009 voerde zijn team quantumteleportatie uit over een afstand van 16 kilometer, een wereldrecord op dat moment. In 2016 leidde Pan de Micius-satelliet lancering. In 2017 gebruikte de satelliet de BB84-laser om signalen naar de grond te sturen. Pan stelde dat de te overbruggen moeilijkheden zijn, dat men slechts ’s nachts signalen kan uitzenden en dan ook nog alleen bij goed weer, en dat men nog niet de hele wereld kan bestrijken. Vandaar het plan voor quantumsatellieten in MEO en HEO, eerstgenoemden zijn op een hoogte van 20.000 km boven zeeniveau te vinden, waar GPS-satellieten en de Chinese Beidou-satellieten actief zijn, een HEO-satellieten bevinden zich op een hoogte van zo’n 36.000 kilometer boven zeeniveau.
Pan’s idee om een QKD-satellietnetwerk op te zetten werd geïmplementeerd toen het Chinese Tiangong-2 ruimtestation in september 2016 in LEO werd gelanceerd. Het ruimtestation stuurde tussen 2018 en 2019 QKD-signalen naar de grond en werkte samen met de Micius-satelliet. Maar de experimenten eindigden toen Tiangong-2 een gecontroleerde terugkeer naar de aarde maakte en in juli 2019 boven de Stille Zuidzee verbrandde. China was oorspronkelijk van plan om Tiangong-2 te combineren met Tiangong-3 in 2022. ” Een wetenschapper van het CAS, meldde recent dat China ‘vijf tot misschien wel tien jaar voorloopt op andere landen w.b. quantum-satelliettechnologie’. Enkele westerse bedrijven trachten QKD-technologie via glasvezel uit. zo is er Arqit Quantum Inc, een encryptie-startup in het Verenigd Koninkrijk, die stelde in 2021, in 2023 twee QKD-satellieten te gaan lanceren. Maar eind vorig jaar meldde Arqit hiervan af te zien. Arqit zou vertrouwen op zijn QuantumCloud om coderingsdiensten aan klanten te leveren. Op de grond loopt QKD meestal via optische vezels, maar de transmissieafstand wordt grotendeels beperkt door signaalverlies.
Op 25 mei stelden Pan en een groep Chinese wetenschappers in een artikel gepubliceerd door Physical Review Letters, dat ze een 1.002 km lange afstand QKD in optische vezels hadden bereikt. In januari vorig jaar behaalde een team o.l.v. Guo Guangcan een QKD-transmissieafstand van 833 km, waarmee het record van 605 km werd verbroken dat onderzoekers van Toshiba’s Cambridge Research Laboratory in oktober 2021 behaalden. In september 2017 had China al een 2.000 km lang quantumvezelnetwerk aangelegd dat Peking, Jinan, Hefei en Shanghai met elkaar verbond. Bronnen; Englishnews/Xinua, Sohu.com, Parabolic Arc, Phys.org, AsiaTimes, China.com,
Speak Your Mind