德國研究團隊成功地從一架移動飛機中傳輸單個光子，並在移動地面站捕捉到這些光子，同時驗證了它們的量子狀態。這項實驗是德國 QuNET 計劃的一個關鍵部分，標誌著建立全球無法竊聽的量子通信網絡的重要一步。研究團隊成功測量了飛機與地面之間的各種量子通道，將光粒子發送到一個精密的離子陷阱，並測試了對量子密鑰分發（QKD）至關重要的技術。這些成功的結果現已向提供 QuNET 計劃資金的德國聯邦研究、技術和太空部（BMFTR）呈報。
該技術利用量子力學的原理，使用光子——單個光子粒子——來創建幾乎不可能在不被發現的情況下被攔截的加密密鑰。這種安全性對於未來政府和當局之間的通信至關重要，同時也能保護關鍵基礎設施和日常數據。DLR 通信與導航研究所的 Florian Moll 解釋道：「我們正在研究基於衛星的量子通信的實用解決方案，這可以用於在長距離內傳輸量子狀態並生成安全密鑰。」他補充道：「在光纖中，這僅能在幾百公里內實現。相反，通過衛星進行量子加密則能在地球上實現任意更大的距離。」
這項實驗利用了一架 DLR Dornier 228 研究飛機，該飛機被轉變為量子網絡中的一個移動節點。科學家們在飛機上安裝了一個光通信終端，其中包括由德國弗勞恩霍夫應用光學與精密工程研究所（IOF）開發的模塊，用以生成量子糾纏光子。在最近幾個月進行的多次研究飛行中，該飛機將這些光子發射到一個專門的移動地面站，即 QuBUS，這是一個由弗勞恩霍夫 IOF 提供的集裝箱大小的接收終端。弗勞恩霍夫研究所的 Christopher Spiess 表示：「弗勞恩霍夫 IOF 提供的追蹤和光纖耦合技術為實際實驗提供了必要的環境。」
處理單個光子是一項巨大的技術挑戰。弗勞恩霍夫團隊在 QuBUS 中實施了一個特殊的追蹤系統，以確保接收終端精確跟隨飛機的運動。為了抵消可能擾亂信號的氣流紊亂，他們部署了專門為此任務開發的自適應光學，確保連接穩定。一旦被 QuBUS 捕捉到，這些光子就會被耦合進光纖並發送到位於埃爾朗根的馬克斯·普朗克光學科學研究所（MPL）的離子陷阱進行分析。在那裡，科學家成功驗證了這些「飛行」粒子的量子狀態，實現了實驗的主要目標之一。
這次飛行計劃的成功展示了使用移動平台如飛機，最終甚至是衛星，來構建廣泛量子網絡的可行性。Moll 最後總結道：「我們在各種實驗中已經顯示這是可能的。我們測試的方法不僅可以從飛機上使用，還可以從衛星上進行。」這項技術不僅對安全通信具有突破性意義，還為未來的量子互聯網鋪平了道路，這將使全球的強大量子計算機和量子記憶體相連接。
