Светот за прв пат го проби ограничувањето на квантниот клуч

Светот за прв пат ја проби границата на квантниот клуч. Брзината на клучот на вистинскиот извор од еден фотон скокна за 79%.

Квантна распределба на клучеви(QKD) е технологија за енкрипција базирана на квантни физички принципи и покажува голем потенцијал во подобрувањето на безбедноста на комуникацијата. Оваа технологија пренесува клучеви за енкрипција со користење на квантните состојби на фотоните или другите честички. Бидејќи овие квантни состојби не можат да се реплицираат или мерат без да се променат нивните состојби, значително ја зголемува тешкотијата за злонамерните страни да ја пресретнат содржината на комуникацијата помеѓу двете страни без да бидат откриени. Поради тешкотијата во подготовката на вистински извори со еден фотон (SPS), повеќето системи за дистрибуција на квантен клуч (QKD) што се развиваат моментално се потпираат на атенуираниизвори на светлинакои симулираат единечни фотони, како што се ласерските импулси со низок интензитет. Бидејќи овие ласерски импулси може да не содржат фотони или да содржат повеќе фотони, само околу 37% од импулсите што се користат во системот можат да се користат за генерирање безбедносни клучеви. Кинеските истражувачи неодамна успешно ги надминаа ограничувањата на претходно предложениот систем за квантна дистрибуција на клучеви (QKD). Тие користеа вистински извори со единечен фотон (SPS, односно системи способни да емитуваат поединечни фотони по потреба).

Главната цел на истражувачите е да изградат физички систем способен да емитува единечни фотони со висока осветленост по потреба, со што ќе ги надминат фундаменталните ограничувања со кои се соочуваа ослабените извори на светлина што се користеа во минатото за конструирање системи со квантна дистрибуција на клучеви (QKD). Нивната надеж е дека овој систем може да ја подобри сигурноста и перформансите на технологијата за квантна дистрибуција на клучеви (QKD), со што ќе се постават темелите за нејзино идно распоредување во реални средини. Во моментов, експериментот постигна многу ветувачки резултати бидејќи е утврдено дека нивниот SPS има исклучително висока ефикасност и значително ја зголемува стапката со којаQKD системгенерира безбедносни клучеви. Генерално, овие наоди го истакнуваат потенцијалот на QKD системите базирани на SPS, што укажува дека нивните перформанси можат значително да ги надминат оние на QKD системите базирани на WCP. „За прв пат покажавме дека перформансите на QKD базирани на SPS ја надминуваат основната граница на брзината на WCP“, рекоа истражувачите. Во теренскиот QKD тест на урбаниот канал со слободен простор со загуба од 14,6(1,1) dB, постигнавме безбедна брзина на клучеви (SKR) од 1,08 × 10−3 битови по импулс, што беше за 79% повисоко од вистинската граница на QKD системот базирани на слабо кохерентна светлина. Сепак, во моментов, максималното губење на каналот на SPS-QKD системот е сè уште пониско од она на WCP-QKD системот. Пониското губење на каналот забележано од истражувачите во нивниот систем за квантна дистрибуција на клучеви (QKD) не произлезе од самиот систем, туку се припишува на преостанатиот мултифотонски ефект во протоколот без мамка што го извршуваа. Како дел од идните истражувања, тие се надеваат дека ќе ја подобрат толеранцијата на загуби на системот преку понатамошно оптимизирање на перформансите на изворот со еден фотон (SPS) на долниот слој на системот или воведување на состојби на мамка во системот. Се верува дека континуираниот технолошки напредок постепено ќе го промовира развојот на квантната распределба на клучеви (QKD) кон практични и општи апликации.