如何航空是世界领先的量子通信技术的发展空间

宇航主导产业努力实现量子技术的空间,使国家安全空间,运营商可以了解如何最好地利用启用量子应用的独特能力的优势。
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量子力学有一个被难以理解的声誉,但话又说回来,这样做火箭科学。航天已经非常熟悉,为什么火箭科学的困难是值得掌握,并量子通信技术是量子力学同样重要的一个例子。

量子通信利用了量子力学物理的独特性质,为通信开辟了新的范式,这是今天的经典(非量子)通信所不能实现的。

量子通信的关键特性之一是它提供的安全性——它有能力探测窃听。量子力学也有其他应用,如密码学、传感和计算,其中许多应用已经被整合到地球系统中。

宇航主导产业努力实现量子技术的空间,使国家安全空间,运营商可以了解如何最好地利用启用量子应用的独特能力的优势。

“量子通信技术系统可以通过几种方式在太空中实现,”光子技术部门的高级项目负责人安德鲁·莫尔纳博士说。“在航空航天领域,我们的实验室有一个端到端的量子通信试验台,可以让我们对替代品进行分析。我们可以使用不同的硬件对性能和成本进行对比。”

量子系统能够乍一看似乎不直观的,因此,一个简短的故事可以帮助说明所涉及的一些概念:

想象一下,两个名叫爱丽丝和鲍勃的勇敢特工被分开执行一项危险的任务。爱丽丝发现了一些关键的秘密,她想要把这些秘密传给鲍勃,但她需要考虑被窃听者伊芙发现消息的风险。Alice决定使用量子通信协议,因为这种方法将支持安全传输,并允许她确定是否发生窃听。

Alice发送一系列随机产生的一系列量子信号鲍勃,谁收到这些代码和注释的时候,他能清楚地探测和识别它们。Alice和Bob现在可以进行通信通过公共信道,并执行值的比较。

如果比较发现鲍勃的测量结果有错误,爱丽丝就会知道伊芙做了一些改动。如果没有,爱丽丝就会用剩下的只有她和鲍勃知道的比特组成一个“安全密钥”。另一方面,Eve无法知道哪些消息位是真实的,拦截的消息将是无意义的。

在量子信息系统中,信息的基本单元是一个量子位(量子位),而且在某些方面,一个量子位是像一个自毁编码消息。通过一个量子位中携带的信息通过一个单独的光子的极化编码在量子态。由于它的量子性,测定该状态改变它,以及有关它的初始状态之前的测量中的任何信息丢失。因此,接收和解释一个量子信号只能在阅读这将导致它的破坏进行一次,因为即使是第一次尝试。

在量子力学中不可克隆定理禁止未知量子态的复制,所以试图把信号重新走到一起是物理上不可能,而接收器会立即知道,如果出现了入侵者。在我们的故事,当Eve截获了Alice和Bob之间的信号,信号的量子状态被打乱,从而导致在Bob的测量误差,当爱丽丝看着他们。因此,他们知道,夏娃是在偷听他们的传播。

量子加密协议已在全球陆地生态系统中实现。这种类型的加密只是那是不可能的经典系统来实现量子系统的众多功能之一。经典信息可以使用量子方法来发送,但是有不能被操纵或以任何其他方式发送的量子信息。

有没有经典的“词”来表达一些量子概念。建立在像叠加和缠结唯一量子现象(爱因斯坦称为“在距离幽灵行动”)的信息只能通过量子位来发送,所以量子通信系统也有联网量子计算机或传送来自量子传感器的数据的应用程序。传统通信也有自己独特的优势和两个系统的功能是互补的,鼓励实施航天证券资产既经典和量子通信。

作为航天企业的主要FFRDC,航天航空一直致力于通过评估和改善量子通信的准备情况来支持其客户。

航天光电技术部实验室经理Uttam Paudel博士说:“我们发现美国在这方面的专业知识存在差距,特别是考虑到量子通信网络中的卫星对卫星或卫星对地。”

首先,在核心技术层面,航空航天科学家和工程师了解基本的量子力学和系统工程方面所需的建议客户什么可以或不可以通过提出的技术解决方案实现。

二,航空航天在成熟的不同技术的准备水平的经验。现有的陆地量子通信设备进行分析,以确定如何将其成功部署在太空环境,航天与行业对口的合作伙伴关系最近导致了小企业创新研究(SBIR)资金,以进一步发展自己的技术。

第三,航空航天正在进行系统级分析,以更好地理解如何将量子通信系统及其能力整合到现有的空间架构中,另一个行业同行签约了航空航天来进行这样的研究。所有这些工作都需要积极的研究和分析,包括基础研究和应用分析,以及在航空航天实验室进行试验。

有基本的了解相结合,与技术开发和企业级的视觉体验会将在航天独特的作用,很好地牧养量子通信技术在空间实施。

Mollner说:“让航空航天与众不同的部分原因是我们不是在真空中工作。”“我们正试图让人们意识到这项工作,并将行业与政府联系起来,这样每个人都能享受到量子通信的好处。”

这是a的修改版本创造价值的文章,突出的故事和成就,体现了航空航天公司的企业价值观的行动,以支持我们的客户在整个空间企业。