China lanceerde gisteren een kwantumsatelliet waarmee het hoopt onkraakbare communicatie via een ruimtenetwerk tot stand te brengen. Het is een grote stap, waarmee China zichzelf in een klap op de kaart zet als kwantumpionier.


De satelliet Micius, vernoemt naar een filosoof/wetenschapper heeft apparatuur aan boord om twee lichtdeeltjes met elkaar te verstrengelen. Verstrengeling is een vreemd fenomeen uit de kwantummechanica, waarbij kwantumobjecten (zoals lichtdeeltjes) elkaar 'leren kennen' om vervolgens informatie van elkaar te 'weten' zonder te communiceren. Ongeacht hoe ver de deeltjes daarna van elkaar verwijderd zijn, hebben ze een 'link' die hun toestand bepaalt – als deeltje A een eigenschap heeft, wordt die hetzelfde bij deeltje B en vice versa.
 

Xinhua/Jin Liwang

Onkraakbaar

Dat ingewikkelde fenomeen biedt toepassingen op het gebied van communicatiebeveiliging. Als twee partijen namelijk een verstrengeld deeltje in hun bezit hebben, kunnen ze dat gebruiken om de identiteit van een afzender na te gaan: heeft de sleutel (het kwantumdeeltje) dezelfde eigenschap als je eigen deeltje? Dan is het veilig. Aangezien verstrengeling iets is waarvoor geen 'lijn' nodig is om informatie te versturen kan niemand ertussen zitten om in te breken in de verbinding.

Er bestaan al kwantumverbindingen op aarde, maar niemand probeerde het ooit in de ruimte. Nu gaat China het erop wagen, om daarmee een grote stap in hun kwantumtechnologie te maken. Of het ze ook gaat lukken is echter de vraag - er zijn veel moeilijkheden om te overwinnen. De belangrijkste is het versturen van de verstrengelde deeltjes. De satelliet zal twee deeltjes maken en die uitsturen naar meetstations - eentje in Oostenrijk en een in China, twee plekken die meer dan 7000 km uit elkaar liggen. Om het deeltje aan te laten komen, moet het de hele rit overleven en in een min of meer rechte baan blijven. Door de atmosfeer heen, waardoor het deeltje zal afbuigen. En losse fotonen (lichtdeeltjes) hebben sowieso de neiging om zoek te raken. Het aan laten komen van de deeltjes op beide locaties zal dus heel wat pogingen kosten.
 

Oostenrijk

Oostenrijk is betrokken bij het project omdat de bedenker van het experiment van de Universiteit van Wenen komt. 15 Jaar terug kreeg hij het idee om verstrengelde deeltjes vanuit de ruimte te versturen. Dat is makkelijker dan het sturen over land, waar de deeltjes door glasvezeldraden moeten en nóg meer kans hebben om kwijt te raken – in het vacuüm van de donkere ruimte heeft een deeltje weinig om tegenaan te botsen. Toen was het echter technisch en financieel onmogelijk. Nu heeft China genoeg geld om dergelijke fundamentele wetenschap op touw te zetten. En als het lukt, heeft het land een ongekende voorsprong ten opzichte van andere supermachten: onkraakbare communicatie van alle geheime informatie.