У спутников давняя беда: собрать данные они могут горами, а сбросить всё это на Землю — с трудом. Скорость связи ограничена, наземные станции в зоне видимости не всегда. Логичный выход — обрабатывать информацию прямо на борту, и группа физиков под руководством Филипа Вальтера из Венского университета сделала в эту сторону решающий шаг: впервые в истории квантовый процессор заработал на орбите. Его рабочие частицы — фотоны. Специальный источник создаёт их парами и направляет в программируемую сеть оптических каналов, сформированную внутри небольшого стеклянного чипа.
Дорога наверх была суровой. Хрупкие детали посадили на титановые основания, оптоволокно зафиксировали эпоксидным составом, а конструкцию прогнали через вибрационные и ударные тесты, имитирующие старт ракеты: на одной из резонансных частот нагрузка достигала примерно 1500 ускорений свободного падения. Оптика выдержала. 23 июня 2025 года «Фэлкон-9» доставил устройство на орбиту высотой около 510 километров — и запуск вдруг оказался едва ли не самой лёгкой частью испытания. Из шести детекторов одиночных фотонов рабочими остались три. Солнце забивало остальных мощным меняющимся фоном, поэтому спасала тень Земли: каждые 92 минуты спутник попадал на ночную сторону планеты и у учёных было около 30 минут тихих измерений за виток.
Дальше — больше. Через 52 дня радиация начала заметно портить детекторы: ложных срабатываний стало больше, и проблему частично задавили подбором напряжения питания. А потом стал слабеть лазер в позолоченном корпусе. Виноват оказался клей, не переживший вакуум: он выделял молекулы, которые оседали на оптике богатой углеродом плёнкой. На Земле из-за такого загрязнения лазер терял мощность с 20 до 4 милливатт за неделю. Когда причину нашли окончательно, образец уже стоял в ракете — менять что-либо было поздно. В космосе прогноз подтвердился: мощность падала, детекторы деградировали.
И всё же процессор заработал. Ключевой эксперимент — провал Хонга — У — Мандела: если два практически неотличимых фотона входят в один оптический узел с противоположных сторон, они интерферируют и начинают чаще вылетать вместе. Учёные меняли температуру кристалла, создающего пары фотонов, подгоняя длины волн друг к другу. На Земле оптимум лежал возле 32,5 градуса Цельсия — и на орбите при почти той же температуре число раздельных регистраций резко упало. Сила эффекта составила 0,908 при классическом пределе 0,5, что соответствует 2,14 стандартного отклонения. Подстраховались повторами: эффект независимо получили в два разных дня, а когда процессор специально перенастроили так, чтобы интерференции быть не должно, характерный провал исчез. Итог упорный: несмотря на мёртвые детекторы, солнечные помехи, радиацию и умирающий лазер, устройство на орбите создавало и управляло неклассической интерференцией фотонов — явлением, которое нужно для фотонных квантовых вычислений.
Источник: poisknews.ru
Хотите ежедневно видеть хотя бы одну хорошую новость? Подпишитесь:
