Свет је први пут пробио границу квантног кључа

Свет је први пут пробио границу квантног кључа. Кључна брзина правог једнофотонског извора је скочила за 79%.

Квантна дистрибуција кључева(QKD) је технологија шифровања заснована на квантним физичким принципима и показује велики потенцијал у побољшању безбедности комуникације. Ова технологија преноси кључеве за шифровање користећи квантна стања фотона или других честица. Пошто се ова квантна стања не могу реплицирати или измерити без промене њихових стања, то значајно повећава потешкоће злонамерним странама да пресретну садржај комуникације између две стране, а да не буду откривене. Због тешкоћа у припреми правих једнофотонских извора (SPS), већина система квантне дистрибуције кључева (QKD) који се тренутно развијају ослања се на ослабљене...извори светлостикоји симулирају појединачне фотоне, као што су ласерски импулси ниског интензитета. Пошто ови ласерски импулси могу такође да не садрже фотоне или да садрже више фотона, само око 37% импулса који се користе у систему може се користити за генерисање безбедносних кључева. Кинески истраживачи су недавно успешно превазишли ограничења претходно предложеног система квантне дистрибуције кључева (QKD). Користили су оригиналне изворе једног фотона (SPS, односно системе способне да емитују појединачне фотоне по потреби).

Главни циљ истраживача је да изграде физички систем способан да емитује појединачне фотоне високог сјаја по потреби, чиме би се превазишла фундаментална ограничења са којима су се суочавали ослабљени извори светлости који су се у прошлости користили за конструисање система квантне дистрибуције кључева (QKD). Њихова нада је да овај систем може побољшати поузданост и перформансе технологије квантне дистрибуције кључева (QKD), чиме би се поставили темељи за њену будућу примену у реалним окружењима. Тренутно је експеримент постигао веома обећавајуће резултате јер је утврђено да њихов SPS има изузетно високу ефикасност и значајно повећава брзину којом...QKD системгенерише безбедносне кључеве. Генерално, ови налази истичу потенцијал QKD система заснованих на SPS-у, указујући да њихове перформансе могу значајно надмашити перформансе QKD система заснованих на WCP-у. „Први пут смо показали да перформансе QKD заснованог на SPS-у превазилазе фундаментално ограничење брзине WCP-а“, рекли су истраживачи. У теренском QKD тесту урбаног канала у слободном простору са губитком од 14,6(1,1) dB, постигли смо брзину безбедног кључа (SKR) од 1,08 × 10−3 бита по импулсу, што је било 79% више од стварног ограничења QKD система заснованог на слабо кохерентној светлости. Међутим, тренутно је максимални губитак канала SPS-QKD система и даље нижи од губитка WCP-QKD система. Нижи губитак канала који су истраживачи приметили у свом систему квантне дистрибуције кључева (QKD) није произашао из самог система, већ је приписан резидуалном мултифотонском ефекту у протоколу без мамаца који су покретали. Као део будућих истраживања, они се надају да ће побољшати толеранцију система на губитке даљом оптимизацијом перформанси једнофотонског извора (SPS) на доњем слоју система или увођењем мамаца у систем. Верује се да ће континуирани технолошки напредак постепено промовисати развој квантне дистрибуције кључева (QKD) ка практичним и општим применама.