Австрийские ученые впервые успешно запустили квантовый компьютер и провели на нем работу непосредственно в космосе. Устройство отправили на орбиту в июне 2025 года на ракете Falcon 9, однако полноценно использовать его удалось только после решения нескольких проблем, возникших уже после запуска.
Квантовые компьютеры особенно чувствительны к внешним воздействиям, поэтому их перенос в космос оказался сложной задачей. Перед запуском инженеры усилили компоненты устройства титановыми основаниями, а хрупкие оптические волокна закрепили эпоксидным составом. Конструкцию также подвергли вибрационным испытаниям, имитировавшим нагрузку при запуске ракеты.
Однако проблемы начались уже на орбите. В составе системы находились шесть кремниевых лавинных фотодиодов, предназначенных для регистрации фотонов. После запуска пригодными для работы оказались только три из них.
Дополнительной проблемой стал солнечный свет. Из-за высокой чувствительности детекторов излучение Солнца создавало сильный фоновый сигнал, который мешал проводить измерения. Поэтому ученые использовали короткие периоды, когда спутник проходил через тень Земли. Такие интервалы продолжались около 30 минут.
Для защиты оборудования от космической среды компьютер поместили в корпус из алюминия аэрокосмического класса толщиной несколько сантиметров. Он помог защитить электронику, однако не смог полностью предотвратить воздействие протонов на фотодетекторы.
Еще одна проблема возникла с лазером, который использовался в системе. Клей, удерживавший его на месте, начал разрушаться в условиях вакуума и загрязнил оптику. В результате мощность лазера снизилась с 20 до 4 мВт.
Несмотря на эти ограничения, ученым удалось привести квантовый компьютер в рабочее состояние и провести вычисления на орбите. Эксперимент показал, что подобная система может функционировать в условиях космоса даже после воздействия факторов, которые невозможно полностью воспроизвести в наземной лаборатории.
Интерес к квантовым вычислениям на орбите связан в том числе с проблемой обработки спутниковых данных. Аппараты собирают большие объемы информации, но передача всех данных на Землю ограничена пропускной способностью каналов связи и доступностью наземных станций. Обработка части информации непосредственно на спутнике могла бы уменьшить этот объем.
Пока эксперимент показывает прежде всего техническую возможность работы квантового компьютера в космосе. Ученым еще предстоит решить проблемы защиты оптики, детекторов и других чувствительных компонентов от космической среды, чтобы такие системы можно было использовать для более сложных задач на орбите.
Читайте также:
Квантовый магнитометр размером с карандаш отследил поезд метро под землей
Астрономы призвали ООН ограничить рост спутниковых группировок
Впервые зафиксирован квантовый скачок звука в реальном времени