As linhas de comunicação quântica contam com a transmissão de fótons únicos, o que possibilita a criação de segmentos de rede não apenas por meio de canais de fibra ótica, mas também por via aérea, em particular, por meio de laser para transmitir dados seguros por satélites. Mas o espaço é sempre caro, então a China experimentou a transmissão de fótons emaranhados usando drones, cujo lançamento e implantação custou um centavo.
Esquema de experimento. Fonte da imagem: cartas de revisão de física
No experimento conjunto, cujo relatório foi publicado na revista Physics Review Letters, uma rede quântica para a transmissão de fótons emaranhados foi criada usando dois drones que voam livremente. Note-se que tal solução permitirá fornecer a transmissão de chaves distribuídas quânticas em qualquer lugar quase instantaneamente e em distâncias bastante longas e, portanto, criar canais de comunicação operacionais (temporários) ou permanentes inquebráveis.
No experimento, dois drones estavam no ar a uma distância de 400 metros um do outro. Cada um deles estava a 200 metros de suas estações de recepção em solo. No total, levando-se em consideração a altura dos voos dos drones, o canal de comunicação quântica pelo ar tinha cerca de um quilômetro de extensão. As estações terrestres para receber fótons foram armadas com telescópios com uma abertura de 26 mm e receptores de fóton único.
Fonte da imagem: cartas de revisão de física
Um dos drones gerou pares emaranhados de fótons infravermelhos, dos quais um fóton foi enviado para a estação terrestre mais próxima e o segundo para outro drone. O segundo drone, por meio de ótica especial de “colimador”, captava fótons e os transmitia para sua estação terrestre. A verificação da polarização dos fótons em cada estação confirmou que ambos permaneceram emaranhados. Isso significa que medir o estado de um deles tornou possível saber instantaneamente sobre o estado do outro fóton. No total, cerca de 4% dos pares de fótons transmitidos permaneceram emaranhados durante a medição. Em linhas ópticas, para comparação, quando transmitidos por longas distâncias, cerca de 1% dos fótons dos pares emaranhados permanecem ligados.
Fonte da imagem: cartas de revisão de física
Em experimentos subsequentes, os cientistas vão aumentar o número de drones repetidores simultaneamente no ar, a fim de aprender como criar linhas de comunicação quântica distribuídas. Manter segredos é uma das principais tarefas de qualquer país. Os chineses têm algo de que se gabar.