Znanstvenici su prenijeli podatke za rekordna 102 km koristeći sigurnu kvantnu komunikaciju

Direct Quantum Secure Communication (QSDC) tehnologija je koja koristi kvantnu isprepletenost kao sredstvo

zaštita podataka koji se prenose preko nezaštićenihkomunikacijske linije. Za razliku od kvantne distribucije ključeva, koja koristi kvantne efekte samo za prijenos ključa za šifriranje, u QSDC-u kvantna isprepletenost primjenjuje se na sve prenesene podatke. Hi-Tech je ranije govorio detaljnije o ovoj tehnologiji.

Ključna ograničenja ove tehnologije ostajuznačajan broj pogrešaka u prijenosu podataka, mala brzina i ograničena udaljenost na kojoj se poruke mogu slati. U svom novom radu, istraživači sa Sveučilišta Tsinghua u Kini razvili su novi protokol za QSDC koji kombinira vremensko kodiranje fotonskog stanja za praćenje signala i kvantna stanja za stvarne poruke.

Istraživači vjeruju da će ovaj pristup pomoćištite od kvantnih pogrešaka i polarizacije svjetlosti. Također vjeruju da novi protokol čini sustave pouzdanijim, što zauzvrat vodi nižim stopama pogrešaka. A to vam omogućuje da povećate udaljenost na kojoj se poruke mogu slati.

Kako bi testirali protokol, istraživačiSastavili su lasersku instalaciju s brzinom ponavljanja od 50 MHz, koja se, kako napominju autori, može lako nadograditi na 1 GHz. Korištenje instalacije pomoglo je u prijenosu informacija na udaljenosti od oko 102,2 km (prethodni rekord bio je 18 km). Znanstvenici naglašavaju da je sustav koji su izradili znatno povećao tajnost postigavši ​​ultranisku kvantnu stopu pogreške u bitovima (manje od 0,1%), što je red veličine manje od postojećeg sustava. 

Eksperimentalna postavka.FPGA - polje programabilnih vrata, ATT - atenuator, PC - kontroler polarizacije, ILP - optički polarizator, CIR - optički cirkulator, PBS - razdjelnik polarizacijskih zraka, FC - 90:10 Split optički spojnik, PMFC - spremanje polarizacije optičkog spojnika, PM - fazni modulator, IM - modulator intenziteta s koeficijentom prigušenja od 45,1 dB, ISO - izolator, FR - Faradayev rotator s kutom rotacije od 90°, SPD - detektor jednog fotona na bazi supravodljivih nanožica s učinkovitošću detekcije većom od 85 %, frekvencijski tamni broj 50 Hz i vrijeme resetiranja 15 ns. Izvor: Haoran Zhang et al., Light: Science and Applications

Ključno ograničenje novog sustava ostaje kakoIstraživači napominju da je niska brzina prijenosa podataka samo 0,54 bit/s. No, autori djela smatraju da je to dovoljno za slanje šifrirane poruke ili telefonskog poziva. 

Znanstvenici vjeruju da je sposobnost prijenosasigurni podaci preko 100 km omogućuju vam stvaranje mreža na daljinu korištenjem novog QSDC protokola temeljenog na našim postojećim tehnologijama. Sigurna razmjena, prema autorima, moći će zamijeniti neke od najranjivijih segmenata interneta kako bi zaštitila osjetljive podatke od hakera.

Čitaj više

Zar standardni model fizike više nije relevantan? Glavna stvar o novom radu znanstvenika na sudaraču

Znanstvenici 'uskrsnuli' drevni enzim za prehranu 9 milijardi ljudi do 2050.

Pronađeni tragovi najjačeg potresa u povijesti čovječanstva