Квантовый источник света CSIRO способствует сохранению точного времени и связи, даже когда GPS и другие навигационные системы сталкиваются с помехами
Наука и космос711:30
Учёные австралийской государственной научной организации CSIRO создали компактный квантовый источник, который можно применять для защиты систем точной синхронизации времени от помех и атак на спутниковые навигационные сети. Устройство генерирует пары запутанных фотонов для организации защищённого канала передачи времени между Землёй и спутниками.
Современные коммуникационные системы, банковские сети, транспорт, авиация, морские перевозки и службы экстренной помощи зависят от точных временных сигналов, которые передаются спутниковыми системами глобальной навигации (GNSS). Эти спутники оснащены атомными часами и посылают на Землю сигналы с временными метками. Наиболее известной является система GPS, но она лишь одна из нескольких глобальных навигационных систем.
Проблема заключается в том, что сигналы GNSS становятся объектом преднамеренных помех. В условиях конфликтов спутниковую навигацию могут подавлять или подменять, что приводит к сбоям в работе систем, которые зависят от точной синхронизации. Такие сбои могут затрагивать операции в авиационной, наземной, морской, кибернетической и космической сферах.
Проект CSIRO реализуется в рамках квантовой программы, возглавляемой австралийской группой оборонной науки и технологий. Целью команды было создание двух высокопроизводительных источников запутанных фотонов, которые можно использовать не только в лабораторных условиях, но и в реальных сценариях эксплуатации.
Созданный CSIRO Quantum Light Source — это компактный переносной источник квантового света. Он генерирует пары запутанных фотонов, которые сохраняют квантовую связь на значительных расстояниях. В рамках данной системы один фотон может находиться на Земле, а другой передаваться на спутник, находящийся на сотни километров от поверхности планеты. Несмотря на расстояние, частицы сохраняют взаимосвязь, что делает возможным создание защищённого канала передачи данных и времени.
Основное преимущество квантовой запутанности для таких задач заключается в её чувствительности к вмешательству. Если кто-то попытается перехватить или изменить передаваемый сигнал, квантовое состояние фотонов изменится, и система сможет выявить попытку вмешательства. Такой подход, заключающийся в распределении запутанности, позволяет постоянно поддерживать защищённую связь и обнаруживать подмену сигналов, что делает технологию устойчивой к спуфингу — созданию ложных навигационных сигналов.
Хотя проект разрабатывается с учётом потребностей обороны, технология синхронизации времени может быть использована в гражданской инфраструктуре: в телекоммуникационных сетях, энергетическом секторе, транспорте, финансовых услугах и в других областях, где сбой спутниковых сигналов может нарушить функционирование оборудования.
Darth SaharaИсточники:phys.orgНаука и космос7КосмосКвантовые технологииGPSКвантовая связьСпутникиСпутниковая навигацияЗапутанные фотоныАтомные часыCSIRO11:30
Источник