Учените от Университета за наука и технологии на Китай (USTC) в Хефей обявиха за революционно постижение: по оптична линия без използване на сателити или квантови ретранслатори бе предаден квантов ключ на разстояние, което преди се смяташе за недостижимо – 140 км. Това събитие бележи прехода от лабораторните експерименти към инфраструктурното приложение на квантовата криптография в глобален мащаб.
Квантовото разпределение на ключове (Quantum Key Distribution, QKD) се основава на фундаменталното свойство на квантовите частици: всякакви опити за прихващане променят състоянието им и могат да бъдат засечени. Този принцип прави предаването на информация абсолютно безопасно. Досега обаче инженерите се сблъскваха с физическо ограничение – отслабване на сигнала във влакното. Дори най-съвършените системи губят данните след 100 километра, а обичайните усилватели тук са безполезни: те разрушават квантовото състояние на фотоните.
Екипът, ръководен от професор Пана Цзянвей, един от пионерите в областта на квантовата комуникация в света, приложи усъвършенствана схема MDI-QKD (measurement-device-independent QKD) с осцилиращи еднофотонни източници и свръхчувствителни детектори. В резултат на това те успяха не само да компенсират загубите, но и за първи път да надминат така нареченият праг на Пирон-Такенути, който описва максимално възможната дистанция за предаване на квантовия ключ при фиксирани загуби на сигнала.
Основното техническо постижение беше стабилната синхронизация на фазите между два независими лазера, работещи на разстояние от десетки километри един от друг.
За целта изследователите създадоха система за активна стабилизация на температурата и фазовия дрейф, както и използваха алгоритъм за изравняване на честотите в реално време. Този подход позволи да се регистрират отделните фотони с вероятност за грешка по-малка от 0,1% и да се запази съгласуваността на сигнала в продължение на часове.
„Това е първият експеримент, в който се демонстрира преодоляване на фундаменталния праг на разстоянието за безопасно предаване на квантов ключ по оптичен кабел“,
отбеляза Пан Цзяньвей.
Според него, по-нататъшното намаляване на шума и използването на детектори, охладени до криогенни температури, могат да увеличат разстоянието на предаване до 1000 километра.
„Наближаваме момента, в който квантовата криптография ще се превърне не в лабораторен инструмент, а в елемент от реалната инфраструктура за комуникации“,
добави ученият.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
