Svijet je prvi put probio granicu kvantnog ključa

Svijet je prvi put probio granicu kvantnog ključa. Ključna stopa pravog jednofotonskog izvora porasla je za 79%.

Kvantna distribucija ključeva(QKD) je tehnologija šifriranja zasnovana na principima kvantne fizike i pokazuje veliki potencijal u poboljšanju sigurnosti komunikacije. Ova tehnologija prenosi ključeve za šifriranje koristeći kvantna stanja fotona ili drugih čestica. Budući da se ova kvantna stanja ne mogu replicirati ili mjeriti bez promjene njihovih stanja, to uveliko povećava poteškoće zlonamjernim stranama da presretnu sadržaj komunikacije između dvije strane, a da ne budu otkrivene. Zbog poteškoća u pripremi pravih izvora pojedinačnih fotona (SPS), većina sistema kvantne distribucije ključeva (QKD) koji se trenutno razvijaju oslanja se na oslabljene...izvori svjetlostikoji simuliraju pojedinačne fotone, poput laserskih impulsa niskog intenziteta. Budući da ovi laserski impulsi mogu sadržavati i bez fotona ili više fotona, samo oko 37% impulsa korištenih u sistemu može se koristiti za generiranje sigurnosnih ključeva. Kineski istraživači su nedavno uspješno prevladali ograničenja prethodno predloženog sistema kvantne distribucije ključeva (QKD). Koristili su prave izvore pojedinačnih fotona (SPS, odnosno sisteme sposobne za emitiranje pojedinačnih fotona na zahtjev).

Glavni cilj istraživača je izgradnja fizičkog sistema sposobnog da emituje pojedinačne fotone visokog sjaja po potrebi, čime bi se prevazišla fundamentalna ograničenja s kojima su se suočavali oslabljeni izvori svjetlosti korišteni u prošlosti za konstruisanje sistema kvantne distribucije ključeva (QKD). Njihova nada je da ovaj sistem može poboljšati pouzdanost i performanse tehnologije kvantne distribucije ključeva (QKD), čime bi se postavili temelji za njenu buduću primjenu u stvarnim okruženjima. Trenutno je eksperiment postigao vrlo obećavajuće rezultate jer je utvrđeno da njihov SPS ima izuzetno visoku efikasnost i značajno povećava brzinu kojom...QKD sistemgenerira sigurnosne ključeve. Sveukupno, ovi nalazi ističu potencijal QKD sistema zasnovanih na SPS-u, što ukazuje na to da njihove performanse mogu značajno nadmašiti performanse QKD sistema zasnovanih na WCP-u. „Prvi put smo pokazali da performanse QKD zasnovanog na SPS-u premašuju fundamentalno ograničenje brzine WCP-a“, rekli su istraživači. U terenskom QKD testu gradskog kanala u slobodnom prostoru sa gubitkom od 14,6(1,1) dB, postigli smo sigurnu brzinu ključa (SKR) od 1,08 × 10−3 bita po impulsu, što je bilo 79% više od stvarnog ograničenja QKD sistema zasnovanog na slabo koherentnoj svjetlosti. Međutim, trenutno je maksimalni gubitak kanala SPS-QKD sistema i dalje niži od gubitka WCP-QKD sistema. Manji gubitak kanala koji su istraživači primijetili u svom sistemu kvantne distribucije ključeva (QKD) nije proizašao iz samog sistema, već je pripisan rezidualnom višefotonskom efektu u protokolu bez mamca koji su pokretali. Kao dio budućih istraživanja, nadaju se da će poboljšati toleranciju na gubitke sistema daljnjom optimizacijom performansi izvora pojedinačnih fotona (SPS) na donjem sloju sistema ili uvođenjem stanja mamca u sistem. Vjeruje se da će kontinuirani tehnološki napredak postepeno promovirati razvoj kvantne distribucije ključeva (QKD) prema praktičnim i općim primjenama.