Priama kvantová zabezpečená komunikácia (QSDC) je technológia, ktorá využíva ako prostriedok kvantové zapletenie
Kľúčové obmedzenia tejto technológie zostávajúznačný počet chýb pri prenose dát, nízka rýchlosť a obmedzená vzdialenosť, na ktorú je možné posielať správy. Vo svojej novej práci výskumníci z Tsinghua University v Číne vyvinuli nový protokol pre QSDC, ktorý kombinuje časové kódovanie fotónového stavu na monitorovanie signálu a kvantové stavy pre skutočné správy.
Vedci veria, že tento prístup pomôžechrániť pred kvantovými chybami a polarizáciou svetla. Veria tiež, že nový protokol robí systémy spoľahlivejšími, čo následne vedie k nižšej chybovosti. A to vám umožňuje zväčšiť vzdialenosť, na ktorú je možné odosielať správy.
Na testovanie protokolu, výskumníciZostavili laserovú inštaláciu s opakovacou frekvenciou 50 MHz, ktorá, ako poznamenávajú autori práce, sa dá ľahko upgradovať na 1 GHz. Použitie inštalácie pomohlo preniesť informácie na vzdialenosť asi 102,2 km (predchádzajúci rekord bol 18 km). Vedci zdôrazňujú, že systém, ktorý vytvorili, výrazne zvýšil utajenie dosiahnutím ultranízkej kvantovej bitovej chybovosti (menej ako 0,1 %), čo je rádovo menej ako u existujúcich systémov.
Experimentálne nastavenie.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 - fázový modulátor, IM - modulátor intenzity s koeficientom útlmu 45,1 dB, ISO - izolátor, FR - Faradayov rotátor s uhlom natočenia 90°, SPD - jednofotónový detektor na báze supravodivých nanodrôtov s účinnosťou detekcie viac ako 85 %, frekvencia tmavého počtu 50 Hz a doba resetovania 15 ns. Zdroj: Haoran Zhang et al., Light: Science and Applications
Kľúčovým obmedzením nového systému zostáva akoVýskumníci poznamenávajú, že nízka rýchlosť prenosu dát je iba 0,54 bit/s. Autori práce sa však domnievajú, že na odoslanie šifrovanej správy alebo telefonátu to stačí.
Vedci sa domnievajú, že schopnosť prenášaťbezpečné dáta nad 100 km vám umožňujú vytvárať siete na veľké vzdialenosti pomocou nového protokolu QSDC založeného na našich existujúcich technológiách. Bezpečná burza bude podľa autorov schopná nahradiť niektoré z najzraniteľnejších segmentov internetu s cieľom ochrániť citlivé údaje pred hackermi.
Čítaj viac
Štandardný fyzikálny model už nie je relevantný? Hlavná vec o novej práci vedcov na zrážke
Vedci „vzkriesili“ staroveký enzým, aby do roku 2050 nakŕmil 9 miliárd ľudí
Našli sa stopy po najsilnejšom zemetrasení v histórii ľudstva