牢不可破的量子密钥可以利用物理定律来保护他们的秘密传播根据在国际空间站进行的实验，一个人可以单手举起的轨道设备。
研究人员推出了一种小型的实验性卫星装满了可以发射纠缠光子对的光学器件。纠缠光子共享量子力学特性，从而测量对中一个成员的状态-例如它的极化-立即告诉你它的伙伴的状态。这种纠缠可能是量子密钥分发，其中加密键用于解码消息。如果窃听者拦截其中一个光子并测量它，这将改变两者的状态，用户就会知道密钥已经泄露。
这颗卫星于2019年6月从国际空间站释放，一篇描述该实验的论文发表在本期杂志上视神经节．纠缠对的发射和测量都发生在卫星内部。
这并不是太空中第一次产生纠缠光子。中国启动了Micius卫星并利用它将纠缠光子传输到西藏山区的不同接收器。但那颗卫星很大，重达600多公斤。这颗新卫星被命名为SpooQy-1，这是为了向爱因斯坦对纠缠的描述致敬，他将纠缠描述为“幽灵般的远距离作用”，它装在一个高10厘米、宽10厘米、长30厘米的矩形盒子里，大小刚好可以装下三个棒球。它的重量只有2.6公斤。
要创建轨道网络能够在全球范围内传输量子数据需要小型、轻量级的卫星，因为它们的发射成本要低得多亚历山大凌在量子技术中心新加坡国立大学与来自瑞士、土耳其、澳大利亚和英国的同事一起进行了这项实验。研究小组使用了立方体卫星卫星，由10 × 10厘米的立方体组成。
研究人员开发了一种小型化的量子纠缠源，其尺寸仅为20 × 10厘米。图片来源:量子技术中心/新加坡国立大学
由于船上只有一个很小的太阳能电池板，团队需要保持较低的电力需求，所以他们决定放弃主动对齐光学器件，并将它们全部锁定在适当的位置。该设备通过向一个特殊晶体发射激光，将光子分裂成两个低能量的光子，从而产生纠缠对。该装置还需要一面镜子、一个偏光器、一个光电二极管和其他光学器件，这些光学器件需要在发射振动和卫星进入和离开阳光时由热变化引起的运动期间保持对齐。凌说:“这个东西经过了很多设计和思考。“我们只是对系统的良好性能印象深刻。”
并非所有来自激光的光子都会纠缠，但研究小组测量到每秒有2200个纠缠光子。凌说，他们应该能够将这一速度提高两个数量级，只需比他们在第一个实验阶段投入更多的精力来聚焦激光发射。
下一步将是建造一个带有望远镜的版本，将光子瞄准地球上的接收器。这是a的关键联合项目之间的新加坡国家研究基金会和英国航天局该公司斥资1300万美元开发小型量子通信卫星。凌表示，这项工作最早可能在2022年或2023年推出商业版本。
