波音2026年將發射量子通訊衛星，開啟全球量子網路新紀元
科技產業資訊室(iKnow) - 黃松勳 發表於 2024年9月13日
圖、波音2026年將發射量子通訊衛星，開啟全球量子網路新紀元
波音公司最近宣布了一項雄心勃勃的計劃，將於2026年發射一顆名為Q4S的小型衛星，旨在測試建立全球量子網路所需的關鍵技術。這顆微波爐大小的衛星將在太空中進行量子糾纏交換的實驗，這是一種無需物理移動粒子就能在粒子之間傳輸資訊的通訊技術。這項計劃代表著量子通訊技術從地面實驗室邁向太空應用的重要一步。
此次任務的核心目標是在低地球軌道上展示量子糾纏交換的可行性。波音公司認為，這項技術是擴展量子網路超越簡單的點對點通訊的關鍵。成功實現這一目標將為未來建立一個能夠連接更先進的量子感測器和量子電腦的全球網路鋪平道路。這種網路有潛力大幅提高各種應用的精確度和安全性，從氣候科學到通訊安全等多個領域都可能獲益。
波音公司對量子技術的投入反映了其對未來科技發展的前瞻性視野。公司的技術長Todd Citron強調，波音不僅僅是參與量子研究，更是在引領將量子技術運作化和規模化的方向，為全球應用做準備。
Q4S衛星任務的一個關鍵特點是它將在太空中進行量子糾纏實驗。與地面光纖網路相比，衛星更適合進行長距離量子資訊傳輸。波音公司的破壞性運算、網路和感測器部門首席工程師Jay Lowell指出，地面光纖網路大約每10公里就需要重複進行糾纏交換過程以維持連接，而衛星可以克服這一限制。
這項技術的潛在應用範圍廣泛。例如，它可以實現極其精確的時間同步。Lowell解釋說，利用糾纏崩塌在極短時間內（不到幾百飛秒）發生的特性，一旦建立起相關性並使這些感測器糾纏，它們的集體測量時間精度就能得到保證。這種高精度的時間同步能力在許多科學和技術領域都有重要應用。
波音公司選擇使用Astro Digital公司的Corvus衛星平台進行這次任務，而不是自行建造衛星。這一決定基於Astro Digital已經證明能夠利用小型太空飛行器執行任務所需70-80瓦的持續電力。
HRL實驗室，一家波音部分擁有的加州研究中心，正在協助設計衛星的有效載荷。這種合作模式充分利用了各方的專長，有助於加速技術開發和創新。儘管波音沒有透露具體的投資金額，但其表示這是一項"重大投資"，展現出他們對量子技術未來發展的信心。
值得注意的是，中國也在開發量子通訊衛星網路。然而，Lowell指出，迄今為止在太空中進行的類似實驗主要集中在探索某些量子效應，而不是專注於建立通用網路的核心協議。波音的這次任務旨在填補這一空白，為建立實用的量子網路奠定基礎。
Q4S衛星任務的成功將為多個產業帶來革命性的變化。從農業到氣候科學，從導航到不可破解的加密通訊，量子感測器的高精度和量子電腦的強大處理能力有望徹底改變這些領域的運作方式。隨著技術的進一步發展和成熟，我們可能會看到一個基於量子原理的新型全球通訊基礎設施的出現，這將為科學研究、數據安全和資訊處理帶來革命性的變革。(1079字；圖1)
參考資料：
Boeing plots 2026 quantum networking satellite demo. Space News. 2024/09/13.
Boeing Pioneering Quantum Communications Technology With In-Space Test Satellite. The Quantum Insider. 2024/09/10.
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