Ramon

Ramon
Ramon Gallart

divendres, 15 de març del 2019

Comunicació quàntica pel GPS.

Investigadors Itàlians, han demostrat la viabilitat de les comunicacions quàntiques entre els satèl lits en òrbita alta de navegació mundial  i una estació terrestre, amb un intercanvi al nivell de fotó individual a una distància de 20.000 km.


quantum
Font: Google
L'experiment  demostra la viabilitat de les comunicacions segures quàntiques a escala global, utilitzant el Sistema Global de Navegació per Satèl.lit (GNSS). 

L'autor co-director Dr. Giuseppe Vallone és de la Universitat de Pàdua, Itàlia. Va dir:  '...Les tecnologies basades en satèl·lits permeten una àmplia gamma d'aplicacions civils, científiques i militars com comunicacions, navegació i temporització, teledetecció, meteorologia, reconeixement, recerca i rescat, exploració espacial i astronomia...'

Resultat d'imatges de Satellite study proves global quantum communication will be possible
Font: Techexplorist.com
El nucli d'aquests sistemes, és transmetre de manera segura informació i dades de satèl·lits en òrbita a estacions terrestres a la Terra. La protecció d'aquests canals des d'un potencial atacant maliciós és, doncs, crucial per a operacions militars i civils.

Les comunicacions quàntiques espacials (QC) representen una prometedora  manera de garantir la seguretat incondicional per als enllaços òptics entre satèl·lits i inter-satèl·lit, mitjançant l'ús de protocols d'informació quàntica com a distribució de claus quàntiques (QKD).

Els resultats de l'equip mostren el primer intercanvi d'uns pocs fotons per pols entre dos satèl·lits diferents a la constel·lació russa  GLONASS i el Centre de Geodèsia Espacial de l'Agència Espacial Italiana.

L'autor del coproductor, el professor Paolo Villoresi, va dir: "...El nostre experiment va utilitzar els retro-reflectors passius muntats als satèl·lits. Mitjançant l'estimació de les pèrdues reals del canal, podem avaluar les característiques d'una càrrega quàntica dedicada i una estació terrestre receptora...'

Aquests resultats, demostren la viabilitat del control de qualitat del GNSS pel que fa a la relació del senyal / soroll i la taxa de detecció que es pot assolir. Aqeust treball, s'estén al límit de l'intercanvi d'un sol fotò de lliure espai a llarga distància. La longitud més llarga del canal anteriorment demostrada, era d'uns 7.000 km, en un experiment que va utilitzar un satèl·lit   Medium-Earth-Orbit  (MEO).

Encara que els satèl·lits d'alta òrbita suposen un gran desafiament tecnològic, a causa de les pèrdues derivades dels canals òptics, el professor Villoresi va explicar el raonament de l'equip per centrar-se en satèl·lits d'alt òrbita en el seu estudi.

Resultat d'imatges de Satellite study proves global quantum communication will be possible
Font: https://www.nature.com
L'alta velocitat orbital dels satèl·lits de baixa òrbita terrestre (LEO) és molt eficaç per a la cobertura mundial, però limita els seus períodes de visibilitat des d'una única estació terrestre. Al contrari, l'ús de satèl·lits en òrbites superiors pot ampliar el temps de comunicació, arribant a poques hores en el cas del GNSS.

QC, també podria oferir solucions interessants per a la seguretat del GNSS tant per enllaços satelitals com entre satèl·lits, que podrien proporcionar protocols nous i incondicionals segurs per a l'autenticació, integritat i confidencialitat dels senyals intercanviats.

L'intercanvi d'un fotó individual amb un satèl·lit GNSS és un resultat important, tant per a les perspectives científiques com per a aplicacions. El full de ruta italià, per Space Quantum Communications,  és l'últim assoliment d'aqeusta col·laboració amb la Universitat de Pàdua, que progressa des del 2003.

Font: Institut de Física