2025 年 1 月 20 日

 

• 未來防竊聽通訊的下一步
• QuNET 計劃開發基於量子技術的安全通訊系統。
• DLR 研究飛機上的發射機單元連接到移動地面站。
• 重點領域：航空、太空旅行、安全、量子技術

 

光粒子旨在幫助確保未來的通訊安全。光粒子用於產生量子密鑰。這些光粒子傳輸的任何中斷都會立即被注意到。因此不可能在不被注意的情況下聽到琴鍵。為了進一步推進量子密碼學，德國航空航天中心 (DLR) 正在參與 QuNET 項目，該項目正在建立量子安全通訊系統。德國太空中心通訊與導航研究所的科學家與其他研究人員一起使用雷射光束（即聚焦光）測試了研究飛機與地面站之間的連接。

「量子密碼學不僅對政府和當局很重要，而且對於保護日常生活中的基礎設施和資料也很重要。德國航太中心通訊與導航研究所正在將其在透過衛星進行光訊息傳輸方面的專業知識引入該計畫。佛洛里安大衛.為了克服長距離，衛星、飛機或平流層平台將成為未來量子網路的一部分。 DO 228 CFFU 代表此類量子網路中的移動節點。 「DLR 研究飛機使我們能夠研究開發移動節點的特殊挑戰，」Florian David 補充道。

 

2025 年的目標：用離子阱耦合輕粒子

在2024 年10 月的飛行活動中，研究人員成功在DLR 研究飛機DO 228 CFFU 和弗勞恩霍夫應用光學與精密機械研究所(IOF) 的QuBUS 之間建立了光學連接，即透過雷射光束的連接。 QuBUS 是一個可以位於任何地方的移動站。科學家為飛機配備了發射器單元，可以產生不同波長的雷射光束。 QuBUS 接收訊號並進一步處理它們。上普法芬霍芬的實驗表明，可以建立一個通道來傳輸光粒子。飛機上的發射單元和地面站的接收單元獨立對準。

今年測試將繼續進行。然後，目標是將通過空氣發送的量子態（這裡是光粒子）與離子陷阱耦合。為此，飛機上的訊號源發送單獨的光粒子，這些粒子被地面站接收並引導到光纖電纜中。光纖通往含有鐿原子的離子陷阱，鐿原子透過與入射光粒子的相互作用而被激發。目的是證明「飛行」的光粒子的狀態可以用「靜止」的原子來表示，而量子記憶體因此可以連接到移動節點。在離子阱實驗的同時，也計劃對各種量子密碼系統進行測試。

 

[照片]

光學饋通將實驗系統的室外機與室內機連接起來。

在飛行活動中，作為 QuNET 計劃一部分的科學家成功在 DO-228 CFFU 研究飛機和移動地面站之間建立了光學連接，即透過雷射光束的連接。實驗表明，可以建立一個通道來傳輸光粒子。光粒子用於產生量子密鑰。

(A) 雷射光發射和接收系統的外部單元

(B) 從車艙看向 DLR Oberpfaffenhofen 站點接待站的景色

(C) 接收站準備飛行實驗