量子宇宙競争はここにあります

欧州は、量子通信衛星を打ち上げるために 2016 つ以上の官民ベンチャーを擁して、量子技術を大々的に宇宙に投入する競争に乗り出している。 大西洋の反対側の傾向は、明らかな疑問を投げかけています。XNUMX 年に中国が最初の量子衛星を打ち上げて以来、中国が支配してきたこのレースで、米国はどこにいるのでしょうか。その答えには、戦略的および技術的な意味があります。

量子衛星は、量子物理学によって密接にリンクまたは「もつれ」ている光子を使用して、地上局と通信します。 量子もつれリンクにより、光速での情報のテレポーテーションが可能になりますが、信号を傍受しようとするとすぐにリンクが切断され、ハッキングが不可能になります。 量子通信衛星は、将来の量子インターネットのハブになるだけでなく、機密データと通信を転送するためのハッキング防止ネットワークのハブになるでしょう。宇宙ドメイン支配の不可欠な部分となるコマンド アンド コントロール アーキテクチャは言うまでもありません。

先月、欧州宇宙機関 発表の 20 年に 2024 社のコンソーシアムが量子衛星を打ち上げる計画。衛星は量子鍵配送 (QKD) 技術を使用します。 つまり、共有された当事者間でのみ知られる暗号化キーを交換します。 ヨーロッパの量子安全通信ネットワーク向け。 衛星は地球低軌道（LEO）で飛行しますLEO
) であり、ルクセンブルグに拠点を置くオペレーション センターに接続されます。

XNUMX 月には、シンガポールを拠点とする航空宇宙企業 SpeQtral も 発表の 同社は、シンガポールの宇宙技術産業局とフランスの航空宇宙会社タレスの協力を得て、1 年に最初の QKD 衛星 SpeQtral-2024 を打ち上げる予定です。 この点で負けるのを待つことなく、Virgin Orbit は英国の会社 Arqit Quantum と提携しました。 XNUMX回以上の打ち上げ 興味深いことに、これらの打ち上げは、現在ファイブアイズ国の防衛部門のみが利用できるArqitの「連邦量子システム」を使用して、政府の潜在的な顧客にサービスを提供します。

QKD は実績のある技術です。スイスの IDQuantique やオーストラリアの QLabs などの企業は、何年にもわたって顧客に量子暗号化を提供してきました (完全な開示: どちらもハドソン研究所の量子アライアンス イニシアチブのチャーター メンバーです)。 その技術を宇宙に展開するのはより困難であり、これらの衛星プロジェクトはすべて、少なくとも最初は実験になります。 しかし、2016年にMiciusと呼ばれる最初の量子衛星を打ち上げたのは中国であり、1200年後にはそれを使用して、2016km以上離れた地上局間で長距離QKD通信を実現する方法を確立しました. XNUMX 月に中国は XNUMX 番目の量子暗号化衛星を打ち上げましたが、これは XNUMX 年の先行衛星の XNUMX 分の XNUMX の質量であると伝えられています。

また、 サイエンスデイリー、2 月に中国の周回軌道上にある天宮 XNUMX 宇宙研究所は、量子暗号鍵を XNUMX つの地上局に送信しました。これらの地上局は、宇宙ステーションを中継器として使用する周回中の Micius 衛星から量子鍵を受け取ることができます。

これらはすべて、一連の軌道上に量子暗号と互換性のある衛星群を作成するためのステップであり、ハッキング不可能で、量子鍵に関与していない人には不透明な長距離通信を伝送します。

では、これらすべての中で米国はどこにいるのでしょうか? 不思議なことに、史上初の QKD ネットワークが国防高等研究計画局によって 2003 年に作成されたにもかかわらず、政府、特に国家安全保障局は、絡み合いベースの通信と QKD の可能性について非常に関心があり、中国の関心を示唆しています。テクノロジーの導入は時間とお金の無駄でした。 最近では空軍研究所 研究に資金を提供しました しかし、これらの取り組みを監督する人々は、衛星と地上局が完全に一致している場合にのみ機能する量子技術を使用して、現在のシステムを大幅に改善する方法を理解していません.

米国のチップスですが、HIPS
2022月にバイデン大統領が署名したXNUMX年の科学法、 年間153億XNUMX万ドル以上を配分 量子コンピューティングとネットワークの場合、空の QKD ベースのシステムに向けた作業がさらに促進される可能性は低いです。

しかし、複数の地上局に接続された複数の衛星を使用して真の QKD ベースのネットワークを作成する方法を中国とヨーロッパが実証できれば、その姿勢は変わる必要があるかもしれません。

あらゆることを考慮すると、米国が量子衛星競争に参入する場合、単独で参入する可能性は低いです。 代わりに、アメリカがこの新たな技術的競争を利用することを望んでいる人は、外国のパートナーがステップアップし、科学者、エンジニア、そして最終的には政府がこの次の大きな飛躍を遂げるための動機付けを支援することを申し出る必要があります。宇宙の領域へ。