Світ вперше подолав межу квантового ключа. Ключова частота справжнього однофотонного джерела зросла на 79%.
Квантовий розподіл ключів(QKD) – це технологія шифрування, заснована на квантових фізичних принципах, яка демонструє великий потенціал у підвищенні безпеки зв'язку. Ця технологія передає ключі шифрування, використовуючи квантові стани фотонів або інших частинок. Оскільки ці квантові стани неможливо відтворити або виміряти без зміни їх станів, це значно ускладнює для зловмисників перехоплення вмісту зв'язку між двома сторонами без виявлення. Через складність підготовки справжніх однофотонних джерел (SPS), більшість систем квантового розподілу ключів (QKD), що розробляються на даний момент, спираються на ослабленіджерела світлащо імітують окремі фотони, такі як лазерні імпульси низької інтенсивності. Оскільки ці лазерні імпульси також можуть не містити фотонів або містити кілька фотонів, лише близько 37% імпульсів, що використовуються в системі, можна використовувати для генерації ключів безпеки. Китайські дослідники нещодавно успішно подолали обмеження запропонованої раніше системи квантового розподілу ключів (QKD). Вони використали справжні джерела однофотонного випромінювання (SPS, тобто системи, здатні випромінювати окремі фотони на вимогу).
Головна мета дослідників — створити фізичну систему, здатну випромінювати окремі фотони високої яскравості на вимогу, тим самим долаючи фундаментальні обмеження, з якими стикалися ослаблені джерела світла, що використовувалися в минулому для побудови систем квантового розподілу ключів (QKD). Вони сподіваються, що ця система може підвищити надійність та продуктивність технології квантового розподілу ключів (QKD), тим самим закладаючи основу для її майбутнього впровадження в реальних умовах. Наразі експеримент досяг дуже багатообіцяючих результатів, оскільки було виявлено, що їхній SPS має надзвичайно високу ефективність та значно збільшує швидкість, з якою...Система QKDгенерує ключі безпеки. Загалом, ці висновки підкреслюють потенціал систем квантового розподілу ключів (QKD) на основі SPS, вказуючи на те, що їхня продуктивність може значно перевершити продуктивність систем QKD на основі WCP. «Ми вперше продемонстрували, що продуктивність QKD на основі SPS перевищує фундаментальну межу швидкості WCP», – сказали дослідники. У польовому тесті QKD міського каналу у вільному просторі з втратою 14,6(1,1) дБ ми досягли безпечної швидкості передачі ключів (SKR) 1,08 × 10−3 біт на імпульс, що на 79% вище фактичної межі системи QKD на основі слабко когерентного світла. Однак наразі максимальні втрати каналу системи SPS-QKD все ще нижчі, ніж у системи WCP-QKD. Менші втрати каналу, які спостерігали дослідники в їхній системі квантового розподілу ключів (QKD), не були пов'язані з самою системою, а були пов'язані із залишковим багатофотонним ефектом у протоколі без приманки, який вони використовували. У рамках майбутніх досліджень вони сподіваються підвищити стійкість системи до втрат шляхом подальшої оптимізації продуктивності джерела однофотонного випромінювання (SPS) на нижньому шарі системи або введення станів-приманок у систему. Вважається, що постійний технологічний прогрес поступово сприятиме розвитку квантового розподілу ключів (QKD) у напрямку практичного та загального застосування.
Час публікації: 25 червня 2025 р.