Nalagpasan ng mundo ang limitasyon ng quantum key sa unang pagkakataon

Sa unang pagkakataon, nalagpasan ng mundo ang limitasyon ng quantum key. Ang key rate ng tunay na single-photon source ay tumaas ng 79%.

Pamamahagi ng Quantum KeyAng (QKD) ay isang teknolohiya ng pag-encrypt batay sa mga prinsipyo ng pisikal na quantum at nagpapakita ng malaking potensyal sa pagpapahusay ng seguridad ng komunikasyon. Ang teknolohiyang ito ay nagpapadala ng mga susi ng pag-encrypt gamit ang mga estado ng quantum ng mga photon o iba pang mga particle. Dahil ang mga estado ng quantum na ito ay hindi maaaring kopyahin o masukat nang hindi binabago ang kanilang mga estado, lubos nitong pinapataas ang kahirapan para sa mga malisyosong partido na maharang ang nilalaman ng komunikasyon sa pagitan ng dalawang panig nang hindi natutukoy. Dahil sa kahirapan sa paghahanda ng mga tunay na single-photon sources (SPS), karamihan sa mga sistema ng distribusyon ng quantum key (QKD) na kasalukuyang nabubuo ay umaasa sa mga pinahinang sistema.mga pinagmumulan ng liwanagna ginagaya ang mga single photon, tulad ng low-intensity laser pulse. Dahil ang mga laser pulse na ito ay maaari ring walang mga photon o maraming photon, humigit-kumulang 37% lamang ng mga pulse na ginamit sa sistema ang maaaring gamitin upang makabuo ng mga security key. Kamakailan lamang ay matagumpay na nalampasan ng mga mananaliksik na Tsino ang mga limitasyon ng dating iminungkahing quantum Key distribution (QKD) system. Gumamit sila ng mga tunay na single-photon source (SPS, ibig sabihin, mga sistemang may kakayahang maglabas ng mga indibidwal na photon kung kinakailangan).

Ang pangunahing layunin ng mga mananaliksik ay bumuo ng isang pisikal na sistema na may kakayahang maglabas ng mga single photon na may mataas na liwanag kapag kinakailangan, sa gayon ay malampasan ang mga pangunahing limitasyon na kinakaharap ng mga huminang pinagmumulan ng liwanag na ginamit noon upang bumuo ng mga sistema ng quantum key distribution (QKD). Ang kanilang pag-asa ay mapahusay ng sistemang ito ang pagiging maaasahan at pagganap ng teknolohiya ng quantum key distribution (QKD), sa gayon ay inilalatag ang pundasyon para sa pag-deploy nito sa hinaharap sa mga totoong kapaligiran sa mundo. Sa kasalukuyan, nakamit ng eksperimento ang mga napakagandang resulta dahil ang kanilang SPS ay natuklasang may napakataas na kahusayan at makabuluhang nagpapataas ng rate kung saan angSistemang QKDbumubuo ng mga security key. Sa pangkalahatan, itinatampok ng mga natuklasang ito ang potensyal ng mga QKD system na nakabatay sa SPS, na nagpapahiwatig na ang kanilang pagganap ay maaaring higitan nang malaki ang mga QKD system na nakabatay sa WCP. "Naipakita namin sa unang pagkakataon na ang pagganap ng QKD batay sa SPS ay lumampas sa fundamental rate limit ng WCP," sabi ng mga mananaliksik. Sa field QKD test ng free-space urban channel na may pagkawala ng 14.6(1.1) dB, nakamit namin ang isang secure key rate (SKR) na 1.08 × 10−3 bits bawat pulse, na 79% na mas mataas kaysa sa aktwal na limitasyon ng QKD system batay sa mahinang coherent light. Gayunpaman, sa kasalukuyan, ang maximum channel loss ng SPS-QKD system ay mas mababa pa rin kaysa sa WCP-QKD system. Ang mas mababang channel loss na naobserbahan ng mga mananaliksik sa kanilang quantum key distribution (QKD) system ay hindi nagmula sa mismong sistema, ngunit maiuugnay sa natitirang multi-photon effect sa decoy-free protocol na kanilang pinapatakbo. Bilang bahagi ng pananaliksik sa hinaharap, umaasa silang mapahusay ang loss tolerance ng sistema sa pamamagitan ng higit pang pag-optimize sa pagganap ng single-photon source (SPS) sa ibabang layer ng sistema o pagpapakilala ng mga bait states sa sistema. Pinaniniwalaan na ang patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ay unti-unting magtataguyod ng pag-unlad ng quantum key distribution (QKD) tungo sa praktikal at pangkalahatang aplikasyon.