Kinesisk hold slår distancerekord for kvantesikker direkte kommunikation

Et team af forskere ved Tsinghua University i Kina har slået afstandsrekorden for kvantesikker direkte kommunikation (QSDC) ved at sende information ved hjælp af deres protokol en afstand på 102,2 km. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Light:Science and Applications , beskriver gruppen, hvordan de udtænkte en ny QSDC-protokol og brugte den til at sende sikre signaler over et fiberkabel for at forlænge afstanden, som sådanne beskeder kunne sendes.

QSDC udnytter sammenfiltring som et middel til at sikre netværkstransmission over usikrede datalinjer. Fordi sådanne partikler er forbundet på en måde, der ikke kan ændres, kan protokoller, der bruger dem, ikke hackes uden at blive opdaget af systemer på den tilsigtede modtagende ende af sådanne meddelelser. Efterhånden som forskningen er skredet frem for at tillade brugen af ​​QSDC i applikationer fra den virkelige verden, har målet været at reducere fejl, øge transmissionshastighederne og frem for alt forlænge afstanden, som meddelelser ved hjælp af protokollen kan sendes. Forud for denne nye indsats var rekorden kun 18 km.

For at forlænge denne afstand udtænkte forskerne en ny QSDC-protokol, en der involverer brugen af ​​fotoniske time-bin-tilstande til overvågning af signaler og fasetilstande for de faktiske kommunikationsmeddelelser. Forskerne foreslår at tilføje sådanne funktioner til QSDC-protokollen beskytter mod fasefejl og polarisering. Desuden er den ikke afhængig af feedback eller nøjagtig matchning af par af interferometre. De foreslår også, at det gør sådanne systemer mere pålidelige, hvilket igen fører til en lavere fejlrate. Og sænkning af fejlprocenten giver mulighed for at forlænge afstandsmeddelelser ved hjælp af protokollen kan sendes.

Forskerne anerkender, at transmissionshastigheden er langsom, på kun 0,54 bps, hvilket er langsommere selv end systemer, der bruger klassisk databehandling. Men de bemærker, at det stadig er hurtigt nok til at give mulighed for at sende krypterede beskeder eller endda telefonopkald. De foreslår, at deres arbejde viser, at det er muligt at skabe intercity QSDC-baserede netværk ved hjælp af den nuværende teknologi. Og de foreslår yderligere, at visse dele af internettet, der nu er på plads, kunne erstattes med dele baseret på den QSDC-protokol, de har udviklet for at tillade hacker-resistent kommunikation. + Udforsk yderligere

Et 15-brugers kvantesikkert direkte kommunikationsnetværk

© 2022 Science X Network