Светът за първи път проби границата на квантовия ключ

Светът за първи път проби границата на квантовия ключ. Ключовата честота на истинския еднофотонен източник се е увеличила със 79%.

Квантово разпределение на ключове(QKD) е технология за криптиране, базирана на квантовите физични принципи и показва голям потенциал за повишаване на сигурността на комуникацията. Тази технология предава ключове за криптиране, използвайки квантовите състояния на фотони или други частици. Тъй като тези квантови състояния не могат да бъдат възпроизведени или измерени, без да се променят състоянията им, това значително увеличава трудността за злонамерените страни да прихванат комуникационното съдържание между двете страни, без да бъдат открити. Поради трудността при подготовката на истински еднофотонни източници (SPS), повечето от разработените в момента системи за квантово разпределение на ключове (QKD) разчитат на атенюирани...източници на светлинакоито симулират единични фотони, като например лазерни импулси с нисък интензитет. Тъй като тези лазерни импулси могат също да не съдържат фотони или да съдържат множество фотони, само около 37% от импулсите, използвани в системата, могат да бъдат използвани за генериране на ключове за сигурност. Китайски изследователи наскоро успешно преодолеха ограниченията на предложената по-рано система за квантово разпределение на ключове (QKD). Те са използвали истински източници на единични фотони (SPS, т.е. системи, способни да излъчват отделни фотони при поискване).

Основната цел на изследователите е да изградят физическа система, способна да излъчва единични фотони с висока яркост при поискване, като по този начин преодолеят фундаменталните ограничения, пред които са изправени отслабените източници на светлина, използвани в миналото за изграждане на системи за квантово разпределение на ключове (QKD). Тяхната надежда е, че тази система може да подобри надеждността и производителността на технологията за квантово разпределение на ключове (QKD), като по този начин положи основите за бъдещото ѝ внедряване в реални среди. В момента експериментът е постигнал много обещаващи резултати, тъй като е установено, че техният SPS има изключително висока ефективност и значително увеличава скоростта, с която...QKD системагенерира ключове за сигурност. Като цяло, тези открития подчертават потенциала на QKD системите, базирани на SPS, което показва, че тяхната производителност може значително да надмине тази на QKD системите, базирани на WCP. „За първи път демонстрирахме, че производителността на QKD, базирана на SPS, надвишава фундаменталния лимит на скоростта на WCP“, казаха изследователите. В полевия QKD тест на градския канал в свободно пространство със загуба от 14,6(1,1) dB, постигнахме скорост на сигурен ключ (SKR) от 1,08 × 10−3 бита на импулс, което е със 79% по-високо от действителния лимит на QKD системата, базирана на слабо кохерентна светлина. Въпреки това, в момента максималната загуба на канала на SPS-QKD системата все още е по-ниска от тази на WCP-QKD системата. По-ниската загуба на канал, наблюдавана от изследователите в тяхната система за квантово разпределение на ключове (QKD), не произтича от самата система, а се дължи на остатъчния многофотонен ефект в протокола без примамка, който са изпълнявали. Като част от бъдещи изследвания, те се надяват да подобрят толерантността на системата към загуби чрез допълнително оптимизиране на производителността на източника на еднофотони (SPS) в долния слой на системата или чрез въвеждане на състояния на примамка в системата. Смята се, че непрекъснатият технологичен прогрес постепенно ще насърчи развитието на квантовото разпределение на ключове (QKD) към практически и общи приложения.