2022-04-20

Китайская команда побила рекорд расстояния для квантовой безопасной прямой связи

Группа исследователей из Университета Цинхуа в Китае побила рекорд дальности квантово-безопасной прямой связи (QSDC), отправив информацию по своему протоколу на расстояние 102,2 км. В своей статье, опубликованной в журнале Light: Science and Applications , группа описывает, как они разработали новый протокол QSDC и использовали его для отправки защищенных сигналов по оптоволоконному кабелю, чтобы увеличить расстояние, на которое такие сообщения могут быть отправлены.

Настройка эксперимента. Лазер: 1550 нм с частотой следования импульсов 50 МГц; Программируемая вентильная матрица FPGA, аттенюатор ATT, контроллер поляризации ПК, встроенный поляризатор ILP, оптический циркулятор CIR, поляризационный светоделитель PBS, ответвитель фильтра FC 90:10, ответвитель фильтра с сохранением поляризации PMFC, фазовый модулятор PM, модулятор интенсивности IM с ослаблением коэффициент 45,1 дБ, изолятор ISO, вращатель Фарадея FR 90 градусов, однофотонный детектор SPD со сверхпроводящей нанопроволокой с эффективностью обнаружения более 85%, скоростью темнового счета 50 Гц и временем сброса 15 нс. Асимметричный интерферометр Маха-Цендера состоит из двух ПМЧЭ, а длина задержки составляет около 2 м. Авторы и права: Свет: наука и приложения (2022 г.). DOI: 10.1038/s41377-022-00769-w

QSDC использует запутывание как средство защиты сетевой передачи по незащищенным линиям передачи данных. Поскольку такие частицы связаны таким образом, что их нельзя изменить, протоколы, использующие их, не могут быть взломаны без обнаружения системами на предполагаемой принимающей стороне таких сообщений. По мере продвижения исследований, позволяющих использовать QSDC в реальных приложениях, цель состояла в том, чтобы уменьшить количество ошибок, увеличить скорость передачи и, прежде всего, увеличить расстояние, на которое могут быть отправлены сообщения с использованием протокола. До этой новой попытки рекорд составлял всего 18 км.

Чтобы увеличить это расстояние, исследователи разработали новый протокол QSDC, который включает использование состояний фотонного временного интервала для мониторинга сигналов и фазовых состояний для реальных сообщений связи. Исследователи предлагают добавить такие функции в протокол QSDC для защиты от фазовых ошибок и поляризации. Кроме того, он не полагается ни на обратную связь, ни на точное согласование пар интерферометров. Они также предполагают, что это делает такие системы более надежными, что, в свою очередь, приводит к снижению частоты ошибок. А снижение частоты ошибок позволяет увеличить расстояние, на которое могут отправляться сообщения с использованием протокола.

Исследователи признают, что скорость передачи низкая, всего 0,54 бит/с, что даже меньше, чем у систем, использующих классические вычисления. Но они отмечают, что он по-прежнему достаточно быстр, чтобы можно было отправлять зашифрованные сообщения или даже телефонные звонки. Они предполагают, что их работа показывает, что можно создавать междугородние сети на основе QSDC с использованием современных технологий. И они также предполагают, что некоторые части Интернета, которые сейчас существуют, могут быть заменены частями, основанными на протоколе QSDC, который они разработали, чтобы обеспечить защищенную от хакеров связь.



PhysReal • Физическая реальность

Администрация не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных объявлениях. Материалы, опубликованные в блогах, отражают позиции их авторов, которые могут не совпадать с мнением редакции. Использование публикаций сайта разрешается при наличии прямой ссылки на PhysReal.
Контактный E-mail:

Telegram: https://t.me/physreal
ВКонтакте: https://vk.com/physreal
RSS (XML): Новости физики

Copyright © 2022 Development by Programilla.com