Natuurkundigen bouwden een commercieel netwerk met kwantumcryptografie

Het onderzoeksteam stelde een nieuwe TF QKD-netwerkstructuur voor die schaalbaar is naar een twee-op-veel (2:N) netwerk op

Gebaseerd op multiplexing met polarisatie, tijd en golflengtescheiding.In tegenstelling tot de eerste demonstratie van de Universiteit van Toronto op basis van een ringnetwerkstructuur, is de architectuur van het onderzoeksteam gebaseerd op een hub-and-spoke-netwerk.Een kwantumsignaal in een ringstructuur moet door elke gebruiker gaan die op de ring is aangesloten, maar in een stellaire structuur gaat het er doorheenAlleen via het centrum, wat het mogelijk maakt om een praktischer systeem met kwantumsleuteldistributie te implementeren.

Om de belangrijkste implementatiehindernissen bij de ontwikkeling van het TF QKD-systeem te overwinnen, paste het team een plug-and-play (PnP) framework toe.Een conventioneel TF QKD-systeem vereist meerdere besturingssystemen, zoals synchronisatie-, golflengte-, fase- en polarisatiecontrollers, om de ononderscheidbaarheid van twee kwantumsignalen die door verschillende lichtbronnen van de twee gebruikers worden uitgezonden, te behouden.Terwijl in de PnP TF QKD-architectuur, ontwikkeld door het KIST-onderzoeksteam, de middelste derde partij genereerten verzendt de eerste signalen naar twee gebruikers tegelijk met behulp van een enkele lichtbron, en de signalen worden teruggestuurd naar een derde partij, waardoor een cirkelvormige reis wordt gemaakt. 

QRC-netwerkarchitectuur

Daarom is de polarisatieafwijking als gevolg van het effectdubbele breking van kanalen wordt automatisch gecompenseerd en gebruikers hebben in principe dezelfde golflengte. Omdat de twee seinen dezelfde route in tegengestelde richting afleggen, zijn de aankomsttijden van de seinen natuurlijk identiek. Als gevolg hiervan is alleen een fasecontroller nodig om de onderzoeksteamarchitectuur te implementeren. Op basis van de architectuur voerde het team met succes een proefdemonstratie uit van het TF QKD-netwerk.

"Dit is een belangrijke onderzoeksprestatie,wat de mogelijkheid aantoont om twee belangrijke obstakels voor de commercialisering van QKD uit de weg te ruimen, en we hebben een belangrijke technologie ontvangen die relevant onderzoek leidt”, zegt Sang-Vuk Khan, hoofd van het Center for Quantum Information.

Lees verder:

Natuurkundigen hebben een universele "klok" in de ruimte gevonden: ze zijn nauwkeuriger dan atomaire

Archeologen hebben tekeningen gevonden van enge mensen met enorme hoofden: wie waren dat?

De James Webb-telescoop nam de eerste foto van Jupiter: hij toont 9 bewegende doelen tegelijk