Direct Quantum Secure Communication (QSDC) é uma tecnologia que usa emaranhamento quântico como meio
As principais limitações desta tecnologia permanecemum número significativo de erros na transmissão de dados, baixa velocidade e uma distância limitada sobre a qual as mensagens podem ser enviadas. Em seu novo trabalho, pesquisadores da Universidade de Tsinghua, na China, desenvolveram um novo protocolo para QSDC que combina codificação de tempo de estado de fóton para monitoramento de sinal e estados quânticos para mensagens reais.
Os pesquisadores acreditam que essa abordagem ajudaráproteger contra erros quânticos e polarização da luz. Eles também acreditam que o novo protocolo torna os sistemas mais confiáveis, o que, por sua vez, leva a menores taxas de erro. E isso permite aumentar a distância para a qual as mensagens podem ser enviadas.
Para testar o protocolo, pesquisadoresEles montaram uma instalação baseada em laser com taxa de repetição de 50 MHz, que, como observam os autores do trabalho, pode ser facilmente atualizada para 1 GHz. A utilização da instalação ajudou a transmitir informações a uma distância de cerca de 102,2 km (o recorde anterior era de 18 km). Os cientistas enfatizam que o sistema que criaram aumentou significativamente o sigilo ao atingir uma taxa de erro quântico de bits ultrabaixa (menos de 0,1%), que é uma ordem de magnitude menor do que a dos sistemas existentes.
Configuração experimental.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 Coupler Polarization, PM - modulador de fase, IM - modulador de intensidade com coeficiente de atenuação de 45,1 dB, ISO - isolador, FR - Rotador de Faraday com ângulo de rotação de 90 °, SPD - detector de fóton único baseado em nanofios supercondutores com eficiência de detecção superior a 85 %, contagem de frequência escura 50 Hz e tempo de reinicialização 15 ns. Fonte: Haoran Zhang et al., Light: Science and Applications
A principal limitação do novo sistema continua a ser a forma comoOs pesquisadores observam que a baixa taxa de transferência de dados é de apenas 0,54 bit/s. Porém, os autores do trabalho acreditam que isso é suficiente para enviar uma mensagem criptografada ou telefonema.
Os cientistas acreditam que a capacidade de transmitirdados seguros acima de 100 km permitem que você crie redes de longa distância usando o novo protocolo QSDC baseado em nossas tecnologias existentes. Uma troca segura, segundo os autores, poderá substituir alguns dos segmentos mais vulneráveis da Internet para proteger dados confidenciais de hackers.
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