Исследователи впервые запустили программируемый квантовый фотонный процессор на орбите и добились квантовой интерференции между частицами света. Устройство проработало первые восемь месяцев примерно в 510 километрах над Землёй, хотя после запуска у него осталось только три исправных детектора из шести.
Систему команды под руководством Филипа Вальтера из Венского университета вывели на низкую околоземную орбиту 23 июня 2025 года на ракете Falcon 9. Результаты опубликованы на сервере препринтов arXiv, то есть работа ещё не прошла независимое рецензирование.
Процессор использует фотоны, частицы света, для переноса квантовой информации. Лазер создаёт пары фотонов, стеклянный чип направляет их по шести оптическим путям, а детекторы фиксируют результат. Исследователи смогли программировать разные настройки чипа, генерировать и измерять фотоны, а затем наблюдать двухфотонную интерференцию. Проще говоря, одинаковые фотоны вели себя как квантовая система, а не как две независимые частицы.
Космос быстро нашёл слабые места установки. Солнечный свет забивал полезный сигнал, поэтому точные измерения проводили около 30 минут, пока аппарат находился в тени Земли. Радиация постепенно ухудшала работу детекторов, а неподходящий для вакуума клей загрязнил оптику лазера. При этом сам чип пережил запуск: до полёта прототипы подвергали вибрационным и ударным испытаниям, а в одном из резонансных режимов требуемая ударная нагрузка достигала примерно 1500 земных ускорений.
Пока это проверка физической работоспособности, а не полезный квантовый компьютер на спутнике. Установка не обрабатывала снимки Земли, телеметрию или другие реальные данные и не показала преимущества перед обычными вычислителями. Контекст эксперимента практический: спутники собирают большие объёмы информации, но скорость передачи и время связи с наземными станциями ограничены. Обработка части данных прямо на борту могла бы сократить объём отправляемого сырья.
Что это значит
- Для вас. Немедленного эффекта для пользователей и компаний нет. Эксперимент лишь показал, что компактная фотонная квантовая система способна пережить запуск и работать на орбите.
- Что сделать. Ничего. До применения технологии в коммерческих спутниках исследователям предстоит повысить стойкость детекторов, защитить систему от света и радиации и добиться стабильной работы в течение долгих сеансов.
- За чем следить. Следующий конкретный рубеж указан авторами: связать спутниковый сенсор с процессором и загрузить в оптическую схему реальные данные наблюдения Земли. Именно такой тест покажет, вышла ли технология за пределы лабораторной демонстрации.