Ученые Венского университета провели необычный эксперимент с квантовым компьютером, отправив компактную систему на орбиту на ракете Falcon 9 еще в июне 2025 года. Теперь исследователи рассказали о результатах испытаний, которые подтвердили возможность работы квантовых технологий непосредственно в космосе.
Одна из потенциальных областей применения таких систем — обработка информации прямо на спутниках. Современные аппараты способны собирать огромные объемы данных, однако значительную их часть приходится передавать на Землю для обработки. Пропускная способность каналов связи и доступность наземных станций при этом становятся серьезным ограничением.
Отправить квантовое оборудование в космос оказалось непросто. Чувствительные компоненты пришлось укреплять титановыми пластинами и эпоксидной смолой, но даже после предварительных вибрационных испытаний запуск пережили только три из шести однофотонных детекторов SPAD.
На орбите возникли новые проблемы. Солнечный свет создавал слишком сильный фоновый шум, поэтому эксперименты проводились во время примерно 30-минутных периодов нахождения спутника в тени Земли. Защитный слой алюминия помогал от электронного излучения, но оказался недостаточно эффективным против протонов, постепенно ухудшавших характеристики детекторов.
Пострадал и лазер: используемый при его установке клей начал разрушаться в вакууме и загрязнять оптику. В результате мощность лазера снизилась с первоначальных 20 до примерно 4 мВт.
Несмотря на все проблемы, эксперимент удалось завершить. Исследователи смогли подтвердить ожидаемое поведение фотонов при температуре кристаллов около 32,5 °C, получив результаты, соответствующие предварительным наземным испытаниям.
До полноценной обработки спутниковых данных квантовыми компьютерами пока далеко. Тем не менее эксперимент показывает, что компактные квантовые системы способны пережить запуск и функционировать на орбите. В будущем подобные устройства также могут использоваться для создания квантовых каналов связи между спутниками и Землей.
