Мир впервые преодолел квантовый ключевой предел.

Мир впервые преодолел квантовый ключевой предел. Скорость генерации ключей в истинном источнике одиночных фотонов выросла на 79%.

Квантовое распределение ключейКвантовое распределение ключей (QKD) — это технология шифрования, основанная на принципах квантовой физики и демонстрирующая большой потенциал в повышении безопасности связи. Эта технология передает ключи шифрования, используя квантовые состояния фотонов или других частиц. Поскольку эти квантовые состояния нельзя воспроизвести или измерить без изменения их состояния, это значительно затрудняет перехват содержимого связи между двумя сторонами злоумышленниками без обнаружения. Из-за сложности подготовки истинных источников одиночных фотонов (SPS) большинство разрабатываемых в настоящее время систем квантового распределения ключей (QKD) основаны на ослабленных источниках одиночных фотонов.источники светакоторые имитируют одиночные фотоны, например, низкоинтенсивные лазерные импульсы. Поскольку эти лазерные импульсы могут также не содержать фотонов или содержать несколько фотонов, только около 37% импульсов, используемых в системе, могут быть использованы для генерации ключей безопасности. Недавно китайские исследователи успешно преодолели ограничения ранее предложенной системы квантового распределения ключей (QKD). Они использовали настоящие источники одиночных фотонов (SPS, то есть системы, способные излучать отдельные фотоны по запросу).

Главная цель исследователей — создать физическую систему, способную по запросу излучать высокояркие одиночные фотоны, тем самым преодолевая фундаментальные ограничения, с которыми сталкивались ослабленные источники света, использовавшиеся ранее для построения систем квантового распределения ключей (КДК). Они надеются, что эта система сможет повысить надежность и производительность технологии квантового распределения ключей (КДК), заложив тем самым основу для ее будущего применения в реальных условиях. В настоящее время эксперимент показал очень многообещающие результаты, поскольку было обнаружено, что их система одиночных фотонов обладает чрезвычайно высокой эффективностью и значительно увеличивает скорость излучения.система квантового распределения ключейгенерирует ключи безопасности. В целом, эти результаты подчеркивают потенциал систем квантового распределения ключей (QKD) на основе SPS, указывая на то, что их производительность может значительно превосходить производительность систем QKD на основе WCP. «Мы впервые продемонстрировали, что производительность QKD на основе SPS превышает фундаментальный предел скорости WCP», — заявили исследователи. В полевых испытаниях QKD в городском канале свободного пространства с потерями 14,6(1,1) дБ мы достигли скорости безопасного ключа (SKR) 1,08 × 10−3 бит на импульс, что на 79% выше фактического предела системы QKD на основе слабокогерентного света. Однако в настоящее время максимальные потери канала в системе SPS-QKD все еще ниже, чем в системе WCP-QKD. Более низкие потери канала, наблюдаемые исследователями в их системе квантового распределения ключей (QKD), не были вызваны самой системой, а были обусловлены остаточным многофотонным эффектом в протоколе без приманок, который они использовали. В рамках будущих исследований они надеются повысить устойчивость системы к потерям путем дальнейшей оптимизации характеристик источника одиночных фотонов (SPS) в нижнем слое системы или введения в систему состояний-приманок. Считается, что непрерывный технологический прогресс постепенно будет способствовать развитию квантового распределения ключей (QKD) в направлении практических и общих применений.