Verden har brudt igennem kvantenøglegrænsen for første gang

Verden har for første gang brudt kvantenøglegrænsen. Nøglehastigheden for den ægte enkeltfotonkilde er steget med 79%.

Kvantenøglefordeling(QKD) er en krypteringsteknologi baseret på kvantefysiske principper og viser et stort potentiale til at forbedre kommunikationssikkerheden. Denne teknologi transmitterer krypteringsnøgler ved hjælp af kvantetilstandene for fotoner eller andre partikler. Da disse kvantetilstande ikke kan replikeres eller måles uden at ændre deres tilstande, øger det i høj grad vanskeligheden for ondsindede parter at opsnappe kommunikationsindholdet mellem de to sider uden at blive opdaget. På grund af vanskeligheden ved at forberede ægte enkeltfotonkilder (SPS) er de fleste af de kvantenøglefordelingssystemer (QKD), der i øjeblikket udvikles, afhængige af dæmpede ...lyskilderder simulerer enkelte fotoner, såsom lavintensitetslaserpulser. Da disse laserpulser muligvis heller ikke indeholder fotoner eller flere fotoner, kan kun omkring 37 % af de pulser, der bruges i systemet, bruges til at generere sikkerhedsnøgler. Kinesiske forskere har for nylig med succes overvundet begrænsningerne i det tidligere foreslåede kvante-nøglefordelingssystem (QKD). De har anvendt ægte enkeltfotonkilder (SPS, dvs. systemer, der er i stand til at udsende individuelle fotoner efter behov).

Forskernes hovedmål er at bygge et fysisk system, der er i stand til at udsende enkeltfotoner med høj lysstyrke efter behov, og derved overvinde de grundlæggende begrænsninger, som de svækkede lyskilder, der tidligere blev brugt til at konstruere kvante-nøglefordelingssystemer (QKD), står over for. Deres håb er, at dette system kan forbedre pålideligheden og ydeevnen af ​​kvante-nøglefordelingsteknologi (QKD) og derved lægge grundlaget for dens fremtidige implementering i virkelige miljøer. På nuværende tidspunkt har eksperimentet opnået meget lovende resultater, fordi deres SPS har vist sig at have ekstremt høj effektivitet og øge den hastighed, hvormed ...QKD-systemetgenererer sikkerhedsnøgler. Samlet set fremhæver disse resultater potentialet i SPS-baserede QKD-systemer, hvilket indikerer, at deres ydeevne kan overgå WCP-baserede QKD-systemers ydeevne betydeligt. "Vi har for første gang demonstreret, at ydeevnen af ​​QKD baseret på SPS overstiger den grundlæggende hastighedsgrænse for WCP," sagde forskerne. I felt-QKD-testen af ​​den frie bykanal med et tab på 14,6 (1,1) dB opnåede vi en sikker nøglehastighed (SKR) på 1,08 × 10−3 bits pr. puls, hvilket var 79 % højere end den faktiske grænse for QKD-systemet baseret på svagt kohærent lys. Imidlertid er det maksimale kanaltab for SPS-QKD-systemet i øjeblikket stadig lavere end for WCP-QKD-systemet. Det lavere kanaltab, som forskerne observerede i deres kvante-nøglefordelingssystem (QKD), stammede ikke fra selve systemet, men blev tilskrevet den resterende multifotoneffekt i den lokkefuglefri protokol, de kørte. Som en del af fremtidig forskning håber de at forbedre systemets tabstolerance ved yderligere at optimere ydeevnen af ​​enkeltfotonkilden (SPS) i systemets nederste lag eller ved at introducere lokketilstande i systemet. Det menes, at kontinuerlig teknologisk udvikling gradvist vil fremme udviklingen af ​​kvantenøglefordeling (QKD) mod praktiske og generelle anvendelser.