Direct Quantum Secure Communication (QSDC) is een technologie die gebruik maakt van kwantumverstrengeling als middel
De belangrijkste beperkingen van deze technologie blijven:een aanzienlijk aantal fouten in de gegevensoverdracht, lage snelheid en een beperkte afstand waarover berichten kunnen worden verzonden. In hun nieuwe werk hebben onderzoekers van de Tsinghua University in China een nieuw protocol voor QSDC ontwikkeld dat tijdcodering van fotonen combineert voor signaalbewaking en kwantumtoestanden voor echte berichten.
De onderzoekers geloven dat deze aanpak zal helpenbeschermen tegen kwantumfouten en polarisatie van licht. Ze zijn ook van mening dat het nieuwe protocol systemen betrouwbaarder maakt, wat op zijn beurt leidt tot lagere foutenpercentages. En hiermee vergroot u de afstand waarover berichten kunnen worden verzonden.
Om het protocol te testen, onderzoekersZe hebben een lasergebaseerde installatie samengesteld met een herhalingssnelheid van 50 MHz, die, zoals de auteurs van het werk aantekenen, eenvoudig kan worden opgewaardeerd tot 1 GHz. Het gebruik van de installatie hielp informatie over een afstand van ongeveer 102,2 km te verzenden (het vorige record was 18 km). Wetenschappers benadrukken dat het door hen gecreëerde systeem de geheimhouding aanzienlijk heeft vergroot door een ultralaag kwantumbitfoutpercentage te bereiken (minder dan 0,1%), wat een orde van grootte minder is dan dat van bestaande systemen.
Experimentele opstelling.FPGA - Veldprogrammeerbare poortarray, ATT - Verzwakker, PC - Polarisatiecontroller, ILP - Glasvezelpolarisator, CIR - Optische circulatiepomp, PBS - Polariserende bundelsplitser, FC - 90:10 gesplitste optische koppeling, PMFC - Optische polarisatie van optische koppeling opslaan, PM - fasemodulator, IM - intensiteitsmodulator met een verzwakkingscoëfficiënt van 45,1 dB, ISO - isolator, FR - Faraday-rotator met een rotatiehoek van 90 °, SPD - enkele fotondetector op basis van supergeleidende nanodraden met een detectie-efficiëntie van meer dan 85 %, frequentie donker telt 50 Hz en resettijd 15 ns. Bron: Haoran Zhang et al., Light: Science and Applications
De belangrijkste beperking van het nieuwe systeem blijft hoeDe onderzoekers merken op dat de lage gegevensoverdrachtsnelheid slechts 0,54 bit/s bedraagt. De auteurs van het werk zijn echter van mening dat dit voldoende is om een gecodeerd bericht of telefoontje te verzenden.
Wetenschappers geloven dat het vermogen om te verzendenbeveiligde gegevens over 100 km stelt u in staat om langeafstandsnetwerken te creëren met behulp van het nieuwe QSDC-protocol op basis van onze bestaande technologieën. Een veilige uitwisseling zal volgens de auteurs enkele van de meest kwetsbare segmenten van internet kunnen vervangen om gevoelige gegevens tegen hackers te beschermen.
Lees verder
Is het standaardmodel van de natuurkunde niet meer relevant? Het belangrijkste van het nieuwe werk van wetenschappers bij de versneller
Wetenschappers 'herrijzen' een oud enzym om tegen 2050 9 miljard mensen te voeden
Sporen gevonden van de sterkste aardbeving in de geschiedenis van de mensheid