Svet je prvič prebil mejo kvantnega ključa

Svet je prvič prebil mejo kvantnega ključa. Ključna hitrost pravega enofotonskega vira se je povečala za 79 %.

Kvantna distribucija ključev(QKD) je tehnologija šifriranja, ki temelji na kvantnih fizikalnih načelih in kaže velik potencial pri izboljšanju varnosti komunikacije. Ta tehnologija prenaša šifrirne ključe z uporabo kvantnih stanj fotonov ali drugih delcev. Ker teh kvantnih stanj ni mogoče replicirati ali meriti brez spreminjanja njihovih stanj, zlonamernim stranem močno otežuje prestrezanje komunikacijske vsebine med obema stranema, ne da bi jih odkrili. Zaradi težav pri pripravi pravih enofotonskih virov (SPS) se večina trenutno razvitih sistemov za kvantno distribucijo ključev (QKD) zanaša na oslabljene signale.svetlobni viriki simulirajo posamezne fotone, kot so laserski impulzi nizke intenzivnosti. Ker ti laserski impulzi lahko vsebujejo tudi brez fotonov ali pa vsebujejo več fotonov, je mogoče le približno 37 % impulzov, uporabljenih v sistemu, uporabiti za ustvarjanje varnostnih ključev. Kitajski raziskovalci so nedavno uspešno premagali omejitve prej predlaganega sistema kvantne porazdelitve ključev (QKD). Uporabili so pristne vire posameznih fotonov (SPS, torej sisteme, ki lahko na zahtevo oddajajo posamezne fotone).

Glavni cilj raziskovalcev je zgraditi fizični sistem, ki bi lahko na zahtevo oddajal posamezne fotone visoke svetlosti in s tem premagal temeljne omejitve oslabljenih svetlobnih virov, s katerimi so se v preteklosti uporabljali za konstrukcijo sistemov kvantne porazdelitve ključev (QKD). Upajo, da bo ta sistem izboljšal zanesljivost in zmogljivost tehnologije kvantne porazdelitve ključev (QKD) ter s tem postavil temelje za njeno prihodnjo uporabo v resničnih okoljih. Trenutno je poskus dosegel zelo obetavne rezultate, saj se je izkazalo, da ima njihov SPS izjemno visoko učinkovitost in znatno poveča hitrost, s katero...Sistem QKDustvarja varnostne ključe. Na splošno te ugotovitve poudarjajo potencial sistemov QKD, ki temeljijo na SPS, kar kaže, da lahko njihova zmogljivost znatno preseže zmogljivost sistemov QKD, ki temeljijo na WCP. »Prvič smo dokazali, da zmogljivost QKD, ki temelji na SPS, presega osnovno omejitev hitrosti WCP,« so povedali raziskovalci. V terenskem testu QKD prostega mestnega kanala z izgubo 14,6(1,1) dB smo dosegli varno hitrost ključa (SKR) 1,08 × 10−3 bitov na impulz, kar je bilo 79 % več od dejanske omejitve sistema QKD, ki temelji na šibko koherentni svetlobi. Vendar pa je trenutno največja izguba kanala sistema SPS-QKD še vedno nižja od izgube sistema WCP-QKD. Nižja izguba kanala, ki so jo raziskovalci opazili v svojem sistemu kvantne distribucije ključev (QKD), ni izhajala iz samega sistema, temveč je bila pripisana preostalemu večfotonskemu učinku v protokolu brez vabe, ki so ga izvajali. V okviru prihodnjih raziskav upajo, da bodo izboljšali toleranco sistema do izgub z nadaljnjo optimizacijo delovanja enofotonskega vira (SPS) na spodnji plasti sistema ali z uvedbo vabnih stanj v sistem. Menijo, da bo nenehen tehnološki napredek postopoma spodbujal razvoj kvantne porazdelitve ključev (QKD) v smeri praktičnih in splošnih aplikacij.