Inside Quantum Technology’s Inside Scoop: Quantum And The Space Industry

प्लेटो द्वारा पुनर्प्रकाशित

अनुयायियों: 0

संचार के अधिक सुरक्षित रूप को विकसित करने के लिए अंतरिक्ष उद्योग क्वांटम कंप्यूटिंग कंपनियों के साथ तेजी से साझेदारी कर रहा है।

By केना ह्यूजेस-कैसलबेरी 16 दिसंबर 2022 को पोस्ट किया गया

अंतरिक्ष उद्योग के साथ क्वांटम कंप्यूटिंग का प्रतिच्छेदन दो अगली पीढ़ी की तकनीकों को टकराने की अनुमति देता है। क्वांटम उलझाव जैसी घटनाओं के साथ, अंतरिक्ष में क्वांटम डिवाइस, जैसे उपग्रहों, क्वांटम प्रौद्योगिकी के अगले चरण को सक्षम कर सकता है: क्वांटम इंटरनेट। क्वांटम कंप्यूटिंग कंपनी के अनुसार आयनक्यूके मुख्य वैज्ञानिक क्रिस मुनरो: "अंतरिक्ष में क्वांटम तकनीक के लिए दो उपयोग मामलों में शामिल हैं (ए) सुरक्षित संचार, यहां तक कि कई नोड्स पर, क्वांटम भौतिकी के नियमों द्वारा सुनिश्चित किया गया है, और (बी) वितरित सेंसर जो बहुत कम शोर के साथ निश्चित मात्रा को माप सकते हैं। किसी भी मामले में, संचार चैनलों को पुनरावर्तक सर्किट्री के रूप में प्रत्येक नोड पर क्वांटम कंप्यूटरों की आवश्यकता होगी, इस प्रकार छोटे हल्के क्वांटम कंप्यूटर सिस्टम की आवश्यकता को समाप्त कर दिया जाएगा।

वर्तमान में, विकसित किए जा रहे क्वांटम उपग्रह QKD (क्वांटम की डिस्ट्रीब्यूशन) का उपयोग करते हैं, जिसका अर्थ है कि कुंजी का एक सेट रिसीवर और प्रेषक के बीच साझा किया जाता है। यह अधिक सुरक्षित कनेक्शन के लिए अनुमति देता है। भविष्य की उपग्रह परियोजनाएं और भी अधिक बनाने के लिए क्वांटम उलझाव का उपयोग करने की उम्मीद करती हैं सुरक्षित और तेज़ लिंक। 2022 के अनुसार फ़ोर्ब्स लेख: "क्वांटम-एंटेंगल्ड लिंक प्रकाश की गति से सूचना के टेलीपोर्टेशन की अनुमति देता है, लेकिन इसका मतलब यह भी है कि सिग्नल को इंटरसेप्ट करने का कोई भी प्रयास तुरंत लिंक को अलग कर देता है, जिससे हैकिंग असंभव हो जाती है।" ये अधिक सुरक्षित लिंकेज कई अलग-अलग उद्योगों को बदल सकते हैं। पूर्व नासा रॉकेट वैज्ञानिक ओलंपिया लेपॉइंट समझाया कि "हम सबसे अधिक संभावना वाले उपग्रहों को क्वांटम कम्युनिकेशंस में परिवर्तित होते देखेंगे जो बैंकिंग डेटा, अस्पताल डेटा और राष्ट्रीय सुरक्षा उल्लंघनों को रोकेंगे।" हालांकि ये उलझे हुए कनेक्शन गेम-चेंजिंग हो सकते हैं, लेकिन इन्हें बनाए रखना मुश्किल है, क्योंकि क्वांटम उलझाव काफी नाजुक है। जैसा कि आप निम्नलिखित अनुभागों में देखेंगे, कई देश अंतरिक्ष में क्वांटम-उलझा हुआ कनेक्शन बनाने के लिए काम कर रहे हैं, बस अलग-अलग तरीकों का उपयोग कर रहे हैं।

अंतरिक्ष के लिए चीन की रेस

चीन भेजने वाले पहले व्यक्ति बने QKD अंतरिक्ष के लिए उपग्रह। 2016 में लॉन्च किया गया उपग्रह माइकियस कहा जाता है और 1200 किमी से अधिक दूरी पर खुद को ग्राउंड स्टेशनों से जोड़ सकता है। 2022 के जुलाई में, चीन ने एक दूसरा QKD उपग्रह लॉन्च किया, जिसका वजन Micius के लगभग छठे हिस्से के बराबर है। "के अनुसार विज्ञान दैनिक, अगस्त में, चीन की तियांगोंग 2 स्पेस लैब ने क्वांटम-एन्क्रिप्शन कुंजियों को चार ग्राउंड स्टेशनों पर प्रसारित किया, जो परिक्रमा करने वाले माइकियस उपग्रह से क्वांटम कुंजी प्राप्त करने में सक्षम थे, जो अंतरिक्ष स्टेशन को पुनरावर्तक के रूप में उपयोग करता है। फ़ोर्ब्स लेख कहा गया। जैसा कि चीन क्वांटम दौड़ में आगे बढ़ने के लिए काम कर रहा है, ये दो उपग्रह उन्हें संभावित लाभ देने में मदद कर सकते हैं।

यूरोप की (यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी) अंतरिक्ष उद्योग

चीन, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) ने 2024 तक QKD उपग्रह लॉन्च करने की अपनी योजनाओं की घोषणा की है। प्रणाली, जिसे कहा जाता है ईगल -1, प्रौद्योगिकी पर निदान चलाने के लिए कक्षा में प्रक्षेपण के बाद पहले तीन साल बिताएगा। वास्तविक उपग्रह इतालवी कंपनी SITAEL द्वारा प्रदान किया गया है, जबकि जर्मन-आधारित टेसैट स्पेसकॉम QKD पेलोड प्रदान कर रहा है। उपग्रह एक फ्रांसीसी-लक्ज़मबर्ग दूरसंचार कंपनी एसईएस एसए द्वारा चलाया जाएगा। एसईएस एसए ने समझाया, "क्वांटम कंप्यूटिंग की भविष्य की दुनिया में यूरोपीय सुरक्षा और संप्रभुता यूरोप और उसके सदस्य राज्यों की सफलता के लिए महत्वपूर्ण हैं।" सीईओ स्टीव कॉलर। उन्होंने कहा कि योजना "भविष्य में सुरक्षित और संप्रभु यूरोपीय नेटवर्क का समर्थन करने के लिए क्वांटम संचार को आगे बढ़ाने और ईगल -1 प्रणाली विकसित करने के लिए है।" इन तीन कंपनियों के अलावा, 17 अन्य अंतरिक्ष में क्यूकेडी उपग्रह लॉन्च करने की ईएसए की योजना में शामिल होंगे।

यूएस (नासा) अंतरिक्ष उद्योग

जबकि अमेरिका अपने स्वयं के QKD उपग्रहों पर काम कर रहा है, नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (नासा) अंतरिक्ष में उलझने का पता लगाने पर ध्यान केंद्रित कर रहा है। प्रोजेक्ट कहा जाता है समुद्र तट (स्पेस एंटैंगमेंट एनीलिंग क्वांटम एक्सपेरिमेंट) और यह देखेगा कि अंतरिक्ष में दो फोटॉन उलझ सकते हैं या नहीं। SEAQUE के मुख्य अन्वेषक के अनुसार, डॉ पॉल क्वाइट यूनिवर्सिटी ऑफ इलिनॉय अर्बाना-शैंपेन: "अंतरिक्ष से लिंक को बंद करने का प्रयास करने का लाभ यह है कि प्रकाश की तीव्रता मूल रूप से गिर जाती है और इसलिए नुकसान में मुक्त स्थान से गुजरने की तुलना में बहुत कम होता है क्योंकि यह एक संकेत भेजने की कोशिश कर रहा होगा फाइबर के माध्यम से। शोधकर्ताओं ने लॉन्च करने की योजना बनाई है समुद्री प्रणाली (दूध के कार्टन से बड़ा नहीं) इस साल के अंत में। सिस्टम को तब अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) के बाहर से जोड़ा जाएगा। वहां शोधकर्ता उलझन के लिए परीक्षण कर सकते हैं।

"सीक्यू सहज पैरामीट्रिक डाउन-रूपांतरण नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से उलझाव पैदा करने जा रहा है, जिसमें एक फोटॉन एक गैर-रैखिक क्रिस्टल के माध्यम से जाता है और दो बेटी फोटॉन पैदा करता है जो कम ऊर्जा वाले होते हैं" 2022 में कहा गया लोकप्रिय विज्ञान लेख। इनपुट किए गए प्रत्येक फोटॉन के लिए, उलझे हुए संतति फोटॉनों की एक जोड़ी जारी की जानी चाहिए। उलझे हुए स्रोत द्वारा उत्पन्न फोटॉनों की संख्या की गणना करने के लिए शोधकर्ता एक डिटेक्टर का उपयोग करेंगे। नासा भी एक अलग तकनीक का परीक्षण करने की योजना बना रहा है जहां SEAQUE ट्रांसमीटर और रिसीवर की मदद कर सकता है"स्वयं को स्वस्थ करना"अंतरिक्ष विकिरण से। यदि ये दोनों प्रयोग अच्छे होते हैं, तो कई चरणों में SEAQUE एक उलझा हुआ क्वांटम इंटरनेट स्थापित करने वाला पहला होगा।

क्वांटम इंटरनेट विकसित करने में अंतरिक्ष उद्योग की मदद करना

लंबी दूरी के उलझे हुए कनेक्शनों के साथ, टेलीस्कोप इमेज जैसे डेटा को तेज गति से अंतरिक्ष से पृथ्वी पर भेजा जा सकता है। यह कई कंपनियों और सरकारों को इन कनेक्शनों, या क्वांटम इंटरनेट के लिए व्यापक संरचना पर काम करने में सक्षम बनाता है। "हम क्वांटम इंटरनेट के अस्तित्व में आने के करीब हैं," लेपॉइंट ने कहा। “हम इसे नासा के 2020 के सफलता विज्ञान में लंबी दूरी के टेलीपोर्टेशन बनाने वाले पहले व्यक्ति के रूप में देखते हैं। फिर 2021 में होलोग्राम डॉक्टरों की एक टीम 'होलोपोर्टेडइस लंबी दूरी के टेलीपोर्टेशन का उपयोग करके अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) पर रहने वाले अंतरिक्ष यात्रियों से मिलने के लिए अंतरिक्ष में। नासा क्वांटम इंटरनेट के लिए आधार तैयार कर रहा है, जिससे होलोग्राम संचार और प्रौद्योगिकी के लिए क्वांटम संचार को बढ़ावा मिलेगा।" जैसा कि अंतरिक्ष उद्योग अंतरिक्ष को अधिक क्वांटम-अनुकूल बनाने के लिए काम करता है, शेष क्वांटम उद्योग भविष्य में प्रौद्योगिकी का लाभ उठाने की उम्मीद में प्रगति का पालन करेगा।

केना ह्यूजेस-कैसलबेरी इनसाइड क्वांटम टेक्नोलॉजी और JILA में साइंस कम्युनिकेटर (कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय और NIST के बीच एक साझेदारी) में एक कर्मचारी लेखक हैं। उनकी राइटिंग बीट्स में डीप टेक, मेटावर्स और क्वांटम टेक्नोलॉजी शामिल हैं।