Cubesat SpooQy-1 zvládl miniaturizovaný kvantový entanglement na orbitě  
Prvním kvantovým satelitem byl více než půltunový čínský Mocius. První praktickým kvantovým satelitem, který by mohl fungovat v globální kvantové síti, se ale nedávno stal singapurský kvantový cubesat SpooQy-1, který neváží ani 2,5 kilogramu.
Vnitřnosti cubesatu SpooQy-1. Kredit: Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore.
Vnitřnosti cubesatu SpooQy-1. Kredit: Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore.

Cubesaty připomínají krabice od bot, které někdo vyhodil během vesmírného letu. Zdání ale klame. Za pár let, co cubesaty létají do vesmíru, už předvedly svůj pozoruhodný potenciál. Pozorují vesmír, provádějí experimenty a dva cubesaty se už dokonce před časem podívaly k Marsu. Teď opět předvedly skvělý výkon, i když Abert Einstein by to nejspíš komentoval nějakou sarkastickou poznámkou, protože šlo o kvantový trik se „strašidelným působením na dálku“, který slavný fyzik neměl rád.

Aitor Villar. Kredit: A. Villar.
Aitor Villar. Kredit: A. Villar.

 

Nicméně, fyzici už dávno zjistili, že tenhle trik, čili kvantový entanglement, funguje v experimentech. I když je proti zdravému rozumu. Tým National University of Singapore teď dostal kvantový entanglement na zase o něco vyšší úroveň. Konkrétně na palubu cubesatu s příznačným jménem SpooQy-1, v němž je slyšet Einsteinovo „spooky action at a distance“. SpooQy-1 je vybavený zařízením, které vyrábí páry kvantově entangovaných fotonů tak, že svítí modrou laserovou diodou na nelineární krystaly.

 

Cubesat SpooQy-1 není úplně prvním kvantovým satelitem. Do historie se jako úplně první zapsal čínský kvantový satelit Mocius. SpooQy-1 je ale nepochybně momentálně nejmenším a nejlehčím kvantovým satelitem. Mocius je pořádný kus satelitu, o hmotnosti 600 kilogramů. SpooQy-1 velikostí odpovídá dvěma cubesatovým jednotkám. S rozměry 20 krát 10 cm váží méně než 2,5 kilogramu.

 

Vypuštění cubesatu SpooQy-1 z paluby ISS v říjnu 2019. Kredit: NASA.
Vypuštění cubesatu SpooQy-1 z paluby ISS v říjnu 2019. Kredit: NASA.

Singapurští tvůrci průkopnického kvantového cubesatu vyvinuli zařízení pro spolehlivou produkci párů entanglovaných fotonů, které je natolik malé, lehké a výkonné, aby fungovalo na palubě cubesatu. Zároveň musí být natolik odolné, aby vydrželo extrémy během celého kosmického letu a pobytu na orbitě. SpooQy-1 mimo jiné dokáže produkovat páry entanglovaných fotonů, když se teplota prostředí pohybuje od mínus 10 °C do plus 40 °C.

 

Čínský Mocius byl skvělý v tom, že potvrdil vůbec samotnou možnost kvantové komunikace prostřednictvím satelitu. Jako bonus k tomu ještě pokořil rekord ve vzdálenosti kvantové komunikace, když přenesl kvantově entanglované fotony na vzdálenost tisíců kilometrů. Aby ale mohl fungovat skutečně globální a výkonný kvantový internet, tak bude nutné zprovoznit celou síť kvantových satelitů. Pak by ale bylo lepší, kdyby takové satelity byly menší a levnější. Což je příležitost pro cubesaty.

 

Jak uvádí vedoucí týmu cubesatu SpooQy-1 Aitor Villar, v budoucnu by se síť podobných cubesatů mohla stát součástí globální kvantové komunikační sítě, který nabídne celou řadu kvantových aplikací.

 

Video: The future quantum internet - a big role for tiny satellites?

 

Literatura

The Optical Society 25. 6. 2020.

Datum: 29.06.2020
Tisk článku

Pravda - dcera času - Špelda Daniel
 
 
cena původní: 289 Kč
cena: 243 Kč
Pravda - dcera času
Špelda Daniel
Související články:

Fyzici prověřili kvantový entanglement pomocí záře hvězd     Autor: Stanislav Mihulka (07.02.2017)
Česko se vrací do vesmíru: Indická raketa vynesla nanosatelit VZLUSat-1     Autor: Stanislav Mihulka (23.06.2017)
Kvantové pokroky: Čína uskutečnila první kvantovou videokonferenci     Autor: Stanislav Mihulka (02.10.2017)



Diskuze:

Řekl bych, že je to něco pro Elona.

Jaroslav Lepka,2020-06-29 13:13:19

Zatím vždy dokázal překvapit, tak uvidíme, kdy Starlink aplikuje kvantovou techniku.

Odpovědět


Re: Řekl bych, že je to něco pro Elona.

Malomestak Veliky,2020-06-30 19:55:44

Kvantovou ci nekvantovou, cubesaty velikosti "vesmírného prachu" by nápadu na globální pokrytí světa možná mohly pomoct. Ale technika tam ještě nedospěla a praktické globální pokrytí se Starlink chystá realizovat pomocí bezmála 230kg tlouštíků.

U Starlinku současné generace mě opravdu překvapí pokud bude jejich provoz (a tím i cena přenesených dat) ekonomicky praktický, tedy pokud člověk nežije někde v poušti nebo nepluje na moři. Pokud vím tak celý ten systém je orientovaný primárně na low-latency komunikaci vhodnou například pro elektronický high-speed-trading.

Ale třeba to bude alespoň vzdáleně podobné jako u Tesly (a doufám že mnohem lepší, zatím jsme se od ceny "jako Skový Mercedes" dostali k ceně "jako vrcholná Škoda Superb) a do pár desetiletí tu máme ten slibovaný "kvantový vesmírný prach" co zajistí rychlé připojení opravdu pro každého a jako vedlejší efekt způsobí selektivní snížení množství světla dopadajícího na planetu a tím zpomalí klimatické změny a třeba bude časem schopný i lokálně "ovládat" počasí....

Odpovědět


Re: Re: Řekl bych, že je to něco pro Elona.

Václav Dvořák,2020-07-02 22:03:05

"Kvantový vesmírný prach" - to mi zní v podstatě jako počátek nějaké formy Dysonovy sféry kolem planety... vtipné na tom je, že si člověk po vzoru tradičních scifi představuje, že Kardashevova civilizace typu I. musí být díky svým zdrojům pompézně velikášská a takovou Dysonovu sféru kolem planety udělat pomocí nějaké obří centralizované struktury. Ale ona by naopak, třeba po vzoru internetu, mohla klidně být tvořena tisíci nebo miliony samostatných jednotek, vybavených nějakou spolupracující AI.

Odpovědět


Re: Re: Re: Řekl bych, že je to něco pro Elona.

Václav Dvořák,2020-07-02 22:08:45

...spíš než kolem planety jsem měl napsat kolem hvězdy (v tomto případě kolem Slunce). Ale postavit něco podobného v malém kolem planety (tj. na rovníku dokázat zachytit přebytečný svit a přetvářet ho na energii) a v nějakých jiných částech planety pomocí této energie regulovat výkyvy počasí, to by pravděpodobně byl jeden z mnoha kroků na cestě k civilizaci typu I.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace