El món ha superat el límit de la clau quàntica per primera vegada

El món ha superat el límit de la clau quàntica per primera vegada. La taxa de clau de la veritable font de fotó únic s'ha disparat un 79%.

Distribució de claus quàntiques(QKD) és una tecnologia de xifratge basada en principis de la física quàntica i mostra un gran potencial per millorar la seguretat de les comunicacions. Aquesta tecnologia transmet claus de xifratge mitjançant els estats quàntics de fotons o altres partícules. Com que aquests estats quàntics no es poden replicar ni mesurar sense canviar els seus estats, augmenta considerablement la dificultat per a les parts malicioses d'interceptar el contingut de la comunicació entre les dues parts sense ser detectades. A causa de la dificultat de preparar fonts de fotons individuals (SPS) reals, la majoria dels sistemes de distribució de claus quàntiques (QKD) desenvolupats actualment es basen en fonts atenuades.fonts de llumque simulen fotons individuals, com ara polsos làser de baixa intensitat. Com que aquests polsos làser també poden no contenir fotons o contenir múltiples fotons, només al voltant del 37% dels polsos utilitzats en el sistema es poden utilitzar per generar claus de seguretat. Investigadors xinesos han superat recentment amb èxit les limitacions del sistema de distribució de claus quàntiques (QKD) proposat anteriorment. Han utilitzat fonts genuïnes de fotó únic (SPS, és a dir, sistemes capaços d'emetre fotons individuals sota demanda).

L'objectiu principal dels investigadors és construir un sistema físic capaç d'emetre fotons individuals d'alta brillantor sota demanda, superant així les limitacions fonamentals a què s'enfrontaven les fonts de llum debilitades utilitzades en el passat per construir sistemes de distribució de claus quàntiques (QKD). La seva esperança és que aquest sistema pugui millorar la fiabilitat i el rendiment de la tecnologia de distribució de claus quàntiques (QKD), establint així les bases per al seu desplegament futur en entorns reals. Actualment, l'experiment ha aconseguit resultats molt prometedors perquè s'ha descobert que el seu SPS té una eficiència extremadament alta i augmenta significativament la velocitat a la qual elSistema QKDgenera claus de seguretat. En general, aquestes troballes destaquen el potencial dels sistemes QKD basats en SPS, cosa que indica que el seu rendiment pot superar significativament el dels sistemes QKD basats en WCP. "Hem demostrat per primera vegada que el rendiment de QKD basat en SPS supera el límit de taxa fonamental de WCP", van dir els investigadors. A la prova QKD de camp del canal urbà d'espai lliure amb una pèrdua de 14,6 (1,1) dB, vam aconseguir una taxa de clau segura (SKR) d'1,08 × 10−3 bits per pols, que era un 79% més alta que el límit real del sistema QKD basat en llum feblement coherent. Tanmateix, actualment, la pèrdua màxima de canal del sistema SPS-QKD encara és inferior a la del sistema WCP-QKD. La menor pèrdua de canal observada pels investigadors en el seu sistema de distribució de claus quàntiques (QKD) no provenia del sistema en si, sinó que es va atribuir a l'efecte multifotònic residual en el protocol sense esquer que estaven executant. Com a part de la investigació futura, esperen millorar la tolerància a la pèrdua del sistema optimitzant encara més el rendiment de la font de fotó únic (SPS) a la capa inferior del sistema o introduint estats d'esquer al sistema. Es creu que el progrés tecnològic continu promourà gradualment el desenvolupament de la distribució de claus quàntiques (QKD) cap a aplicacions pràctiques i generals.