Kuantum Uzay Yarışı Burada

Avrupa, kuantum iletişim uydusunu fırlatmak için en az üç kamu-özel girişimiyle kuantum teknolojisini uzaya büyük bir şekilde yerleştirme yarışına giriyor. Atlantik'in diğer yakasındaki eğilim şu soruyu akla getiriyor: Çinlilerin 2016'da ilk kuantum uydusunu göndermesinden bu yana hakim olduğu bu yarışta Amerika Birleşik Devletleri nerede? Cevabın teknolojik olduğu kadar stratejik sonuçları da var.

Bir kuantum uydusu, yer istasyonuyla iletişim kurmak için kuantum fiziği tarafından ayrılmaz bir şekilde bağlanan veya "dolanıklaştırılan" fotonları kullanır. Kuantum dolanık bağlantı, bilginin ışık hızında ışınlanmasına izin verir, ancak aynı zamanda sinyali engellemeye yönelik herhangi bir girişimin bağlantıyı anında keserek hacklemeyi imkansız hale getirdiği anlamına da gelir. Kuantum iletişim uyduları, yalnızca gelecekteki kuantum internetin merkezleri haline gelmekle kalmayacak, aynı zamanda gizli veri ve iletişimlerin aktarımı için hacklenmeyen ağların da merkezleri haline gelecektir; uzay alanı hakimiyetinin ayrılmaz bir parçası olacak bir komuta ve kontrol mimarisinden bahsetmeye bile gerek yok.

Geçen ay Avrupa Uzay Ajansı açıkladı 20 şirketten oluşan bir konsorsiyumun 2024 yılında bir kuantum uydusu fırlatması planı. Uydu, kuantum anahtar dağıtımı (QKD) teknolojisini kullanacak. yani yalnızca paylaşılan taraflar arasında bilinen şifreleme anahtarlarının değişimi. Avrupa kuantum güvenli iletişim ağları için. Uydu alçak dünya yörüngesinde uçacak (LEOLEO
) ve Lüksemburg merkezli bir operasyon merkezine bağlanacak.

Şubat ayında Singapur merkezli havacılık şirketi SpeQtral da açıkladı Singapur Uzay Teknolojisi ve Endüstrisi Ofisi ve Fransız havacılık şirketi Thales'in yardımıyla ilk QKD uydusu SpeQtral-1'i 2024 yılında fırlatacak. Bu konuda geride kalmayı beklemeyen Virgin Orbit, İngiliz şirketi Arqit Quantum ile ortaklık kurdu. en az beş lansman LEO QKD uydularının sayısı 2023'ten itibaren başlayacak. İlginçtir ki, bu fırlatmalar şu anda yalnızca Beş Göz ulusunun savunma departmanlarının kullanımına sunulan Arqit'in “Birleşik Kuantum Sistemi” ile potansiyel hükümet müşterilerine hizmet verecek.

QKD kanıtlanmış bir teknolojidir: İsviçre'deki IDQuantique ve Avustralya'daki QLabs gibi şirketler yıllardır müşterilerine kuantum şifreleme sağlamaktadır (tam açıklama: her ikisi de Hudson Enstitüsü'nün Kuantum İttifakı Girişimi'nin kurucu üyeleridir). Bu teknolojiyi uzayda kullanmak daha zorlu ve tüm bu uydu projeleri en azından ilk etapta deney niteliğinde olacak. Ancak 2016 yılında Micius adı verilen ilk kuantum uydusunu fırlatan Çin oldu ve bir yıl sonra bunu, aralarında 1200 km'den fazla mesafe bulunan yer istasyonları arasında uzun mesafeli QKD iletişiminin nasıl sağlanacağını belirlemek için kullandı. Temmuz ayında Çin, 2016 yılındaki selefinin altıda biri kadar kütleye sahip ikinci bir kuantum şifreleme uydusu gönderdi.

Ayrıca, Science DailyAğustos ayında, Çin'in yörüngedeki Tiangong-2 uzay laboratuvarı kuantum şifreleme anahtarlarını dört yer istasyonuna iletti; aynı yer istasyonları, uzay istasyonunu tekrarlayıcı olarak kullanan yörüngedeki Micius uydusundan kuantum anahtarlarını alabiliyordu.

Tüm bunlar, çeşitli yörüngelerde kuantum şifrelemeyle uyumlu uydulardan oluşan bir takımyıldızı oluşturmaya, kuantum anahtarına sahip olmayanlar için hacklenemez ve opak olan uzun mesafeli iletişimleri aktarmaya yönelik adımlardır.

Peki ABD tüm bunların neresinde? Garip bir şekilde, ilk QKD ağı 2003 yılında Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı tarafından oluşturulmuş olmasına rağmen, hükümetimiz ve özellikle Ulusal Güvenlik Ajansımız, Çin'in ilgisini öne sürerken, dolaşma temelli iletişim ve QKD olanakları konusunda büyük ölçüde ilgisizdi. teknolojide zaman ve para kaybı olmuştur. Son zamanlarda Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı araştırmayı finanse etti Kuantum dolanık ağlar için dronların kullanılması konusunda tartışmalar var, ancak bu çabaları denetleyenler, yalnızca uydu ve yer istasyonu mükemmel bir uyum içinde olduğunda çalışan bir kuantum teknolojisinin kullanılmasının, mevcut sistemlerde nasıl büyük bir ilerlemeye işaret ettiğini göremiyorlar.

Her ne kadar ABD CHIPS'iHIPS
ve Ağustos ayında Başkan Biden tarafından imzalanan 2022 Bilim Yasası, yılda 153 milyon dolardan fazla ayırıyor kuantum hesaplama ve ağlar için, gökyüzündeki QKD tabanlı sistemlere yönelik daha fazla çalışmayı teşvik etmesi pek mümkün değil.

Bununla birlikte, Çinliler ve Avrupalılar, birden fazla yer istasyonuna bağlı birden fazla uydu kullanarak gerçek bir QKD tabanlı ağın nasıl oluşturulacağını gösterebilirlerse, bu tutum değişmek zorunda kalabilir - en karmaşık bilgisayar korsanının bile erişemeyeceği bir ağ.

Her şey göz önünde bulundurulduğunda, eğer ABD kuantum uydu yarışına girecekse, bunu tek başına yapması pek olası değil. Bunun yerine, Amerika'nın ortaya çıkan bu teknolojik eşleşmeden yararlandığını görmek isteyenlerin, yabancı bir ortağı öne çıkıp bilim adamlarımızı, mühendislerimizi ve sonunda hükümeti bu kez bir sonraki büyük kuantum sıçramasını gerçekleştirmeye motive etmeye yardım teklifinde bulunmaları gerekecek. uzay alanına.