Tiesioginis saugus kvantinis ryšys (QSDC) yra technologija, kuri naudoja kvantinį įsipainiojimą kaip priemonę
Pagrindiniai šios technologijos apribojimai išliekadidelis duomenų perdavimo klaidų skaičius, mažas greitis ir ribotas atstumas, kuriuo galima siųsti pranešimus. Savo naujame darbe Kinijos Tsinghua universiteto mokslininkai sukūrė naują QSDC protokolą, kuris sujungia fotonų būsenų laiko kodavimą signalų stebėjimui ir kvantines būsenas realioms žinutėms.
Tyrėjai mano, kad šis metodas padėsapsaugoti nuo kvantinių klaidų ir šviesos poliarizacijos. Jie taip pat mano, kad naujasis protokolas daro sistemas patikimesnes, o tai savo ruožtu sumažina klaidų skaičių. O tai leidžia padidinti atstumą, kuriuo galima siųsti žinutes.
Norėdami išbandyti protokolo veikimą, tyrėjai surinko sąranką, pagrįstą lazeriu, kurio pasikartojimo dažnis yra 50 MHz, kuris, kaip pažymėtaPrietaiso naudojimas padėjo perduoti informaciją maždaug 102, 2 km atstumu (ankstesnis rekordas buvo 18 km).Mokslininkai pabrėžia, kad jų sukurta sistema žymiai padidino slaptumą dėlpasiekti itin žemą kvantinių bitų klaidų dažnį (mažiau nei 0, 1%), o tai yra mažesnė tvarka nei esamų sistemų.
Eksperimentinis nustatymas.FPGA – lauke programuojamų vartų matrica, ATT – atenuatorius, kompiuteris – poliarizacijos valdiklis, ILP – šviesolaidinis poliarizatorius, CIR – optinis cirkuliatorius, PBS – poliarizacinio pluošto skirstytuvas, FC – 90:10 padalinta optinė jungtis, PMFC – taupanti optinio jungties poliarizaciją, PM - fazės moduliatorius, IM - intensyvumo moduliatorius, kurio slopinimo koeficientas yra 45,1 dB, ISO - izoliatorius, FR - Faradėjaus rotatorius su 90 ° sukimosi kampu, SPD - vieno fotono detektorius, pagrįstas superlaidžiais nanolaidais, kurių aptikimo efektyvumas didesnis nei 85 %, dažnis tamsus skaičius 50 Hz ir atstatymo laikas 15 ns. Šaltinis: Haoran Zhang ir kt., Light: Science and Applications
Pagrindinis naujosios sistemos apribojimas, pasak tyrėjų, išlieka mažas duomenų perdavimo greitis, siekiantis tik 0,54 bazinio punkto.Tačiau darbo autoriai mano, kad to pakanka šifruotam pranešimui ar telefono skambučiui išsiųsti.
Mokslininkai mano, kad gebėjimas perduotisaugūs duomenys virš 100 km leidžia kurti tolimojo susisiekimo tinklus naudojant naują QSDC protokolą, paremtą mūsų esamomis technologijomis. Pasak autorių, saugus keitimasis galės pakeisti kai kuriuos pažeidžiamiausius interneto segmentus, kad apsaugotų jautrius duomenis nuo įsilaužėlių.
Skaityti daugiau
Ar standartinis fizikos modelis nebeaktualus? Svarbiausia apie naujus mokslininkų darbus priešpriešinėje
Mokslininkai „prikėlė“ senovinį fermentą, kuris iki 2050 m. pamaitins 9 milijardus žmonių
Rasti stipriausio žmonijos istorijoje žemės drebėjimo pėdsakai