Comunicarea securizată cuantică directă (QSDC) este o tehnologie care folosește încrucișarea cuantică ca mijloc
Limitările cheie ale acestei tehnologii rămânun număr semnificativ de erori în transmiterea datelor, viteză redusă și distanță limitată pe care pot fi trimise mesajele. În noua lor lucrare, cercetătorii de la Universitatea Tsinghua din China au dezvoltat un nou protocol pentru QSDC care combină codarea în timp a stării fotonilor pentru monitorizarea semnalului și stările cuantice pentru mesaje reale.
Cercetătorii cred că această abordare va ajutaprotejează împotriva erorilor cuantice și a polarizării luminii. Ei cred, de asemenea, că noul protocol face sistemele mai fiabile, ceea ce duce, la rândul său, la rate mai mici de eroare. Și acest lucru vă permite să măriți distanța la care pot fi trimise mesajele.
Pentru a testa protocolul, cercetătoriEi au asamblat o instalație bazată pe laser cu o rată de repetiție de 50 MHz, care, după cum notează autorii lucrării, poate fi ușor actualizată la 1 GHz. Utilizarea instalației a ajutat la transmiterea informațiilor pe o distanță de aproximativ 102,2 km (recordul anterior era de 18 km). Oamenii de știință subliniază că sistemul pe care l-au creat a crescut semnificativ secretul prin obținerea unei rate de eroare cuantică de biți ultra-scăzută (mai puțin de 0,1%), care este cu un ordin de mărime mai mică decât cea a sistemelor existente.
Setare experimentala.FPGA - Field Programmable Gate Array, ATT - Atenuator, PC - Controler de polarizare, ILP - Polarizator cu fibră optică, CIR - Circulator optic, PBS - Divizor de fascicul polarizat, FC - Cuplaj optic divizat 90:10, PMFC - Economisirea polarizării cuplelor optice, PM - modulator de fază, IM - modulator de intensitate cu un coeficient de atenuare de 45,1 dB, ISO - izolator, FR - rotator Faraday cu unghi de rotație de 90 °, SPD - detector de un singur foton bazat pe nanofire supraconductoare cu o eficiență de detecție mai mare de 85 %, frecvență întuneric 50 Hz și timp de resetare 15 ns. Sursa: Haoran Zhang et al., Light: Science and Applications
Limitarea cheie a noului sistem rămâne cumCercetătorii notează că rata scăzută de transfer de date este de numai 0,54 biți/s. Cu toate acestea, autorii lucrării consideră că acest lucru este suficient pentru a trimite un mesaj criptat sau un apel telefonic.
Oamenii de știință cred că capacitatea de a transmitedate securizate de peste 100 km vă permit să creați rețele la distanță lungă folosind noul protocol QSDC bazat pe tehnologiile noastre existente. Un schimb securizat, potrivit autorilor, va putea înlocui unele dintre cele mai vulnerabile segmente ale Internetului pentru a proteja datele sensibile de hackeri.
Citeste mai mult
Nu mai este relevant modelul standard al fizicii? Principalul lucru despre noua activitate a oamenilor de știință de la colisionar
Oamenii de știință „reînvie” o enzimă străveche pentru a hrăni 9 miliarde de oameni până în 2050
S-au găsit urme ale celui mai puternic cutremur din istoria omenirii