В этой демонстрации квантовые ключи были сгенерированы в режиме реального времени с помощью квантового распределения ключей (QKD), что позволило обеспечить безопасное шифрование изображений, передаваемых между наземными станциями в Китае и Южной Африке с помощью одноразового pad-шифрования, которое считается неразрушимым. Результаты этого новаторского эксперимента в рамках совместной исследовательской инициативы ученых из Стелленбосского университета (Южная Африка) и Университета науки и техники Китая были опубликованы сегодня в журнале Nature

Идеальные условия окружающей среды Стелленбоса - чистое небо и низкая влажность - позволили местной наземной станции достичь исключительной скорости генерации ключей - 1,07 миллиона защищенных битов за один проход через спутник.

Квантовая коммуникация использует фундаментальные принципы квантовой механики, гарантируя высокозащищенную передачу информации. Квантовое распределение ключей, важнейший компонент, использует одиночные фотоны для кодирования и передачи защищенных ключей. Поскольку отдельные фотоны невозможно перехватить, скопировать или измерить без изменения их квантовых состояний, эта технология обеспечивает беспрецедентную безопасность даже против могущественных противников.

Китай обладает впечатляющими достижениями в области квантовых коммуникационных технологий, которыми руководит профессор квантовой физики Цзянь-Вэй Пан. Обширная квантовая инфраструктура страны включает в себя наземную оптоволоконную квантовую сеть протяженностью 2000 км, соединяющую 32 надежных узла в крупных городах, от Пекина до Шанхая. Профессор Хуан Инь сыграл важную роль в разработке первого китайского квантового спутника Micius, ранее продемонстрировавшего новаторские спутниковые квантовые связи, включая заметную межконтинентальную связь протяженностью 7600 км между Китаем и Австрией в 2017 году. В рамках этого южноафриканско-китайского сотрудничества профессор Хуан Инь снова возглавил китайскую исследовательскую группу.

Южноафриканскую исследовательскую группу на физическом факультете Стелленбосского университета возглавляла доктор Ясира Исмаил, ведущий экспериментатор, ответственный за успешное установление квантовой спутниковой связи. Профессор Франческо Петруччионе, профессор квантовых вычислений в Школе науки о данных и вычислительного мышления и директор Национального института теоретических и вычислительных наук (NITheCS) при Стелленбосском университете, стал пионером квантовой связи в Южной Африке, в частности, разработав одну из первых в мире волоконно-оптических сетей квантовой связи в Дурбане.