Физикам удалось собрать схему распределения квантового ключа

N+1Наука

Квантовое распределение ключей преодолело 830 километров оптического волокна

Физикам удалось собрать схему распределения квантового ключа для передачи сигнала на расстояние 830 километров без использования усилителей. На данный момент их результат — рекорд в дальности передачи секретного квантового ключа с ипользование протокола полей-близнецов (Twin field). Работа опубликована в журнале Nature Photonics.

Оксана Борзенкова

Shuang Wang et al. / Nature photonics, 2022

Желание и попытки ученых увеличить расстояние передачи секретного квантового ключа упираются в сложности создания усилителей оптического квантового сигнала. Один из популярных протоколов, позволяющий увеличивать расстояние для распределения ключа без усилителей — протокол полей-близнецов (Twin Field). Мы писали подробно о том, что это за протокол зачем он нужен в материале «Квантовая связь без лишнего шума». Важная особенность TF протокола заключается в наличии помимо Алисы и Боба (приемника и передатчика) центрального недоверенного узла — Чарли. Его работа заключается в том, чтобы измерять состояния, которые посылают Алиса и Боб и объявлять результат измерения. При этом Чарли не знает ничего о том, какие состояния посылали Алиса и Боб, поэтому он не обязан быть доверенным и расстояние между легитимными пользователями считается от Алисы до Боба. Две главные сложности такого метода — на больших расстояниях в волокне фаза отптического сигнала может меняться и уплывать, а оба источника — Алиса и Боб — должны излучать сигнал на одинаковых частотах, то есть быть синхронизированы.

Группа физиков из научно-технического университета Китая под руководством Чжэн-Фу Хань (Zheng-Fu Han) смогла передать секретный квантовый ключ на рекордной расстояние с выскокой скоростью генерации. Авторы оптимизировали и улучшили процессы во всех весомых частях схемы — приемниках, передатичках, самой волоконной линии и немного модифицировали классический протокол.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Открыть в приложении