Η Direct Quantum Secure Communication (QSDC) είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιεί την κβαντική εμπλοκή ως μέσο
Οι βασικοί περιορισμοί αυτής της τεχνολογίας παραμένουνσημαντικός αριθμός σφαλμάτων στη μετάδοση δεδομένων, χαμηλή ταχύτητα και περιορισμένη απόσταση στην οποία μπορούν να σταλούν μηνύματα. Στη νέα τους εργασία, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Tsinghua στην Κίνα ανέπτυξαν ένα νέο πρωτόκολλο για QSDC που συνδυάζει την κωδικοποίηση του χρόνου κατάστασης φωτονίων για την παρακολούθηση του σήματος και τις κβαντικές καταστάσεις για τα πραγματικά μηνύματα.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η προσέγγιση θα βοηθήσειπροστασία από τα κβαντικά σφάλματα και την πόλωση του φωτός. Πιστεύουν επίσης ότι το νέο πρωτόκολλο καθιστά τα συστήματα πιο αξιόπιστα, γεγονός που με τη σειρά του οδηγεί σε χαμηλότερα ποσοστά σφαλμάτων. Και αυτό σας επιτρέπει να αυξήσετε την απόσταση στην οποία μπορούν να σταλούν τα μηνύματα.
Για να δοκιμάσουν το πρωτόκολλο, οι ερευνητέςΣυναρμολόγησαν μια εγκατάσταση βασισμένη σε λέιζερ με ρυθμό επανάληψης 50 MHz, η οποία, όπως σημειώνουν οι συντάκτες της εργασίας, μπορεί εύκολα να αναβαθμιστεί στο 1 GHz. Η χρήση της εγκατάστασης βοήθησε στη μετάδοση πληροφοριών σε απόσταση περίπου 102,2 km (το προηγούμενο ρεκόρ ήταν 18 km). Οι επιστήμονες τονίζουν ότι το σύστημα που δημιούργησαν αύξησε σημαντικά τη μυστικότητα επιτυγχάνοντας εξαιρετικά χαμηλό ποσοστό λάθους κβαντικών bit (κάτω από 0,1%), το οποίο είναι μια τάξη μεγέθους μικρότερο από αυτό των υπαρχόντων συστημάτων.
Πειραματική ρύθμιση.FPGA - Field Programmable Gate Array, ATT - Attenuator, PC - Polarization Controller, ILP - Fiber Optic Polarizer, CIR - Optical Circulator, PBS - Polarizing Beam Splitter, FC - 90:10 Split Optical Coupler, PMFC - Saving Optical Polarization, PM Coupler - διαμορφωτής φάσης, IM - διαμορφωτής έντασης με συντελεστή εξασθένησης 45,1 dB, ISO - μονωτής, FR - στροφέας Faraday με γωνία περιστροφής 90 °, SPD - ανιχνευτής μονού φωτονίου βασισμένος σε υπεραγώγιμα νανοσύρματα με απόδοση ανίχνευσης μεγαλύτερη από 85 %, μέτρηση σκούρου συχνότητας 50 Hz και χρόνος επαναφοράς 15 ns. Πηγή: Haoran Zhang et al., Light: Science and Applications
Ο βασικός περιορισμός του νέου συστήματος παραμένει ο τρόποςΟι ερευνητές σημειώνουν ότι ο χαμηλός ρυθμός μεταφοράς δεδομένων είναι μόνο 0,54 bit/s. Ωστόσο, οι συγγραφείς του έργου πιστεύουν ότι αυτό είναι αρκετό για να στείλει ένα κρυπτογραφημένο μήνυμα ή ένα τηλεφώνημα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ικανότητα μετάδοσηςΤα ασφαλή δεδομένα άνω των 100 km σάς επιτρέπουν να δημιουργείτε δίκτυα μεγάλων αποστάσεων χρησιμοποιώντας το νέο πρωτόκολλο QSDC που βασίζεται στις υπάρχουσες τεχνολογίες μας. Μια ασφαλής ανταλλαγή, σύμφωνα με τους συγγραφείς, θα μπορεί να αντικαταστήσει ορισμένα από τα πιο ευάλωτα τμήματα του Διαδικτύου προκειμένου να προστατεύσει ευαίσθητα δεδομένα από τους χάκερ.
Διαβάστε περισσότερα
Το τυπικό μοντέλο της φυσικής δεν είναι πλέον σχετικό; Το κύριο πράγμα για τη νέα δουλειά των επιστημόνων στον επιταχυντή
Οι επιστήμονες «ανασταίνουν» ένα αρχαίο ένζυμο για να θρέψει 9 δισεκατομμύρια ανθρώπους μέχρι το 2050
Βρέθηκαν ίχνη από τον ισχυρότερο σεισμό στην ιστορία της ανθρωπότητας