Chinas neue Feststoffrakete Lijian-1 hat sechs experimentelle Satelliten in die Umlaufbahn gebracht, von denen einer ein Quantenkommunikationssatellit der nächsten Generation ist, berichtet die South China Morning Post. Mehrere dieser Satelliten werden ein globales sicheres Netzwerk für 100 Abonnenten überall auf der Welt bereitstellen. Niemand sonst auf der Welt hat ein ähnliches Kommunikationssystem. China wird das erste Land mit absolut sicherer globaler Kommunikation.
Die Quantenschlüsselverteilung bietet das höchste Maß an Informationssicherheit. Die Schlüssel sind in den Quantenzuständen von Elementarteilchen, insbesondere Photonen, codiert und werden beim Versuch, sie abzufangen, sofort kompromittiert. Dies ist eine grundlegende Eigenschaft der Quantenmechanik, die aufgrund der Unveränderlichkeit der physikalischen Gesetze nicht umgangen werden kann. Solche Systeme übertragen Informationen durch einzelne Photonen, was eine einzigartige Ausrüstung erfordert. Dies gilt auch für Satellitenplattformen, deren Schlüssel bei Schnee, Regen, Nebel und sogar bei Sonnenlicht über einen optischen Kanal übertragen werden müssen.
China hat bereits 2016 den weltweit ersten Satelliten für die Verteilung von Quantenschlüsseln ins All geschossen. Seitdem wurde der über 600 Kilogramm schwere Mozi-Apparat („Mo-tzu“) wiederholt getestet und die Leistungsfähigkeit des Konzepts unter Beweis gestellt. Der neue Quantenkommunikationssatellit Jinan 1 (Jinan 1) wiegt nur 100 Kilogramm und kann quantenverteilte Schlüssel schneller generieren als Mo Tzu.
Aufgrund von Störungen durch die Sonne konnte der Mo-tzu-Apparat tagsüber nicht arbeiten. Der neue Satellit ist Tag und Nacht bei jedem Wetter einsatzbereit. Es erzeugt einzelne Photonen und verschränkt sie erfolgreich, um quantensichere Kommunikationskanäle zu schaffen. Bald wird China mehrere weitere dieser Satelliten in die Umlaufbahn bringen, um ein globales Quantennetzwerk für mindestens 100 Teilnehmer gleichzeitig aus jedem Winkel der Erde zu schaffen.
Satelliten wie Jinan-1 werden in eine erdnahe Umlaufbahn gebracht, was eine ganze Konstellation erfordert, aber Kanäle mit hoher Reaktions- und Übertragungsgeschwindigkeit schaffen wird. Es ist möglich, die gesamte Erde mit nur drei Quantenkommunikationssatelliten abzudecken, indem Plattformen in einer Höhe von bis zu 36.000 Kilometern in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht werden. Das Problem bleibt die geringe Kommunikationsgeschwindigkeit mit solchen Plattformen in Bezug auf die Geschwindigkeit der Schlüsselgenerierung. Die Lösung kann darin bestehen, einen Pool ständig generierter Schlüssel zu erstellen.
2022-07-29 17:56:13
Autor: Vitalii Babkin