Первый в мире спутник, предназначенный для передачи квантовой информации, был запущен в 2016 году. Им стал китайский «Мо-цзы», который позволил провести новаторские эксперименты по передаче из космоса данных с квантовым шифрованием. В 2025 году микроспутник «Цзинань-1» успешно установил между Китаем и Южной Африкой квантовую линию связи протяженностью 12 900 км.

«Современные квантовые спутники создают в космосе запутанные пары, а затем отправляют каждую половину пары в две точки на Земле — это так называемый „нисходящий канал“, — сказал Александр Солнцев, один из руководителей научной команды из Технологического университета Сиднея. — В основном этот подход используется в криптографии, где для генерации секретного ключа требуется всего несколько фотонов».

Обратная идея — создавать запутанные пары фотонов на Земле и отправлять их на спутник — не была воспринята всерьез. Считалось, что «восходящий канал» не будет работать из-за потери сигнала, помех и рассеяния.

«Квантовый интернет — это совсем не то же самое, что современные зарождающиеся криптографические системы. Он работает на основе того же базового механизма, но для соединения квантовых компьютеров требуется значительно больше фотонов — большая пропускная способность, — сказал Саймон Девитт, еще один руководитель проекта. — Метод восходящего канала связи может обеспечить эту пропускную способность. Спутнику нужен лишь компактный оптический модуль для интерференции входящих фотонов и передачи результатов, а не квантовое оборудование для генерации триллионов триллионов фотонов в секунду, необходимых для преодоления потерь на Земле, что позволяет создать квантовую связь с высокой пропускной способностью. Это снижает затраты и размеры, а также делает подход более практичным».

Идея австралийской команды заключалась в том, чтобы запустить по одному фотону с двух разных наземных станций на спутник, находящийся на орбите в 500 км над Землей со скоростью около 20 000 км в час, причем так, чтобы они встретились настолько точно, что испытали бы квантовую интерференцию. Проведенное учеными моделирование показало, что это возможно, пишет Scitech Daily.

Исследователи предполагают, что в ближайшем будущем идею восходящего канала можно будет протестировать с помощью беспилотников или воздушных шаров. И если испытания окажутся успешными, она откроет возможность для создания с помощью малых низкоорбитальных спутников квантовых сетей, охватывающих страны и континенты.

«В будущем квантовая запутанность станет чем-то вроде электричества, — пообещал Девитт. — Речь идет о ресурсе, который питает другие устройства. Он вырабатывается и передается способом, который зачастую невидим для пользователя; мы просто подключаем наши приборы и пользуемся им. В конечном итоге, то же самое произойдет и с крупными сетями квантовой запутанности. Появятся квантовые устройства, которые мы будем подключать как к источнику запутанности, так и к источнику питания».

В сентябре эксперимент НАСА по оптической связи в дальнем космосе успешно завершил свой последний, 65-й тест. Аппаратура на борту космического аппарата «Психея» (Psyche) успешно обменялась с Землей лазерными сигналами на расстояние 351 млн километров, превзойдя все технические показатели за два года эксплуатации.