Әлем бірінші рет кванттық кілт шегінен өтті

Әлем бірінші рет кванттық кілт шегінен өтті. Шынайы бір фотонды көздің негізгі жылдамдығы 79%-ға өсті.

Кванттық кілттердің таралуы(QKD) – кванттық физикалық принциптерге негізделген шифрлау технологиясы және байланыс қауіпсіздігін арттыруда үлкен әлеуетті көрсетеді. Бұл технология фотондардың немесе басқа бөлшектердің кванттық күйлерін пайдалану арқылы шифрлау кілттерін жібереді. Бұл кванттық күйлерді күйлерін өзгертпей қайталау немесе өлшеу мүмкін болмағандықтан, бұл зиянды тараптардың екі тарап арасындағы байланыс мазмұнын анықталмай ұстап алу қиындығын айтарлықтай арттырады. Шынайы бір фотонды көздерді (SPS) дайындаудағы қиындықтарға байланысты қазіргі уақытта әзірленген кванттық кілтті тарату (QKD) жүйелерінің көпшілігі әлсірегенге негізделген.жарық көздерітөмен қарқынды лазер импульстері сияқты жалғыз фотондарды имитациялайтын. Бұл лазерлік импульстарда фотондар немесе бірнеше фотондар болмауы мүмкін болғандықтан, жүйеде қолданылатын импульстердің тек 37% ғана қауіпсіздік кілттерін жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. Қытайлық зерттеушілер жақында бұрын ұсынылған кванттық кілтті бөлу (QKD) жүйесінің шектеулерін сәтті еңсерді. Олар шынайы бір фотонды көздерді (SPS, яғни сұраныс бойынша жеке фотондарды шығаруға қабілетті жүйелер) пайдаланды.

Зерттеушілердің негізгі мақсаты – сұраныс бойынша жоғары жарықтығы бар жалғыз фотондарды шығаруға қабілетті физикалық жүйені құру, осылайша кванттық кілттерді тарату (QKD) жүйелерін құру үшін бұрын қолданылған әлсіреген жарық көздерімен кездесетін іргелі шектеулерді еңсеру. Олардың үміті - бұл жүйе кванттық кілттерді тарату (QKD) технологиясының сенімділігі мен өнімділігін арттыра алады, осылайша оның болашақта нақты ортада қолданылуына негіз қалады. Қазіргі уақытта эксперимент өте перспективалы нәтижелерге қол жеткізді, өйткені олардың SPS өте жоғары тиімділікке ие болды және оның жылдамдығын айтарлықтай арттырады.QKD жүйесіқауіпсіздік кілттерін жасайды. Жалпы алғанда, бұл нәтижелер SPS негізіндегі QKD жүйелерінің әлеуетін көрсетеді, бұл олардың өнімділігі WCP негізіндегі QKD жүйелерінен айтарлықтай асып түсетінін көрсетеді. «Біз SPS негізіндегі QKD өнімділігі WCP іргелі мөлшерлеме шегінен асып түсетінін алғаш рет көрсеттік», - деді зерттеушілер. 14,6(1,1) дБ жоғалтуы бар бос кеңістіктегі қалалық арнаның далалық QKD сынауында біз импульс үшін 1,08 × 10−3 бит қауіпсіз кілт жылдамдығына (SKR) қол жеткіздік, ол әлсіз когерентті жарыққа негізделген QKD жүйесінің нақты шегінен 79% жоғары болды. Дегенмен, қазіргі уақытта SPS-QKD жүйесінің максималды арна жоғалуы WCP-QKD жүйесіне қарағанда әлі де төмен. Зерттеушілер кванттық кілттерді тарату (QKD) жүйесінде байқаған төменгі арна жоғалуы жүйенің өзінен емес, олар жұмыс істеп жатқан жалған хаттамадағы қалдық көпфотонды эффектімен байланысты болды. Болашақ зерттеулердің бөлігі ретінде олар жүйенің төменгі қабатындағы бір фотонды көздің (SPS) өнімділігін одан әрі оңтайландыру немесе жүйеге жем күйлерін енгізу арқылы жүйенің жоғалуына төзімділігін арттыруға үміттенеді. Үздіксіз технологиялық прогресс бірте-бірте кванттық кілттерді бөлудің (QKD) практикалық және жалпы қолданбаларға қарай дамуына ықпал етеді деп саналады.