Physiker bauten ein kommerzielles Netzwerk mit Quantenkryptografie auf

Das Forschungsteam schlug eine neue TF-QKD-Netzwerkstruktur vor, die auf ein Zwei-zu-Viele-Netzwerk (2:N) auf

Basierend auf Multiplexing mit Polarisations-, Zeit- und Wellenlängentrennung.Im Gegensatz zur ersten Demonstration der University of Toronto, die auf einer Ringnetzwerkstruktur basiert, basiert die Architektur des Forschungsteams auf einem Hub-and-Spoke-Netzwerk.Ein Quantensignal in einer Ringstruktur muss jeden Benutzer passieren, der mit dem Ring verbunden ist, aber in einer stellaren Struktur durchläuft esnur durch das Zentrum, das es ermöglicht, ein praktischeres System mit Quantenschlüsselverteilung zu implementieren.

Um die wichtigsten Implementierungshürden bei der Entwicklung des TF-QKD-Systems zu überwinden, wandte das Team ein Plug-and-Play-Framework (PnP) an.Ein konventionelles TF-QKD-System erfordert mehrere Steuerungssysteme, wie z. B. Synchronisations-, Wellenlängen-, Phasen- und Polarisationsregler, um die Ununterscheidbarkeit von zwei Quantensignalen aufrechtzuerhalten, die von verschiedenen Lichtquellen der beiden Benutzer emittiert werden.Während in der PnP TF QKD-Architektur, die vom KIST-Forschungsteam entwickelt wurde, generiert das mittlere Drittelund überträgt die ersten Signale mit einer einzigen Lichtquelle an zwei Benutzer gleichzeitig, und die Signale werden an einen Dritten zurückgegeben, wodurch eine kreisförmige Reise unternommen wird. 

QRC-Netzwerkarchitektur

Daher die Polarisationsdrift aufgrund des EffektsDie Kanaldoppelbrechung wird automatisch kompensiert, und die Benutzer haben grundsätzlich die gleiche Wellenlänge. Da die beiden Signale denselben Weg in entgegengesetzte Richtungen zurücklegen, sind die Ankunftszeiten der Signale natürlich identisch. Infolgedessen ist nur ein Phasencontroller erforderlich, um die Forschungsteamarchitektur zu implementieren. Basierend auf der Architektur führte das Team erfolgreich eine Pilotdemonstration des TF-QKD-Netzwerks durch.

„Das ist eine wichtige Forschungsleistung,Wir demonstrieren die Möglichkeit, zwei Haupthindernisse für die Kommerzialisierung von QKD zu beseitigen, und wir haben eine Schlüsseltechnologie erhalten, die relevante Forschung anführt“, sagte Sang-Vuk Khan, Leiter des Zentrums für Quanteninformation.

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