Nalampasan ng mundo ang quantum key limit sa unang pagkakataon

Nalampasan ng mundo ang quantum key limit sa unang pagkakataon. Ang pangunahing rate ng totoong single-photon source ay tumaas ng 79%.

Pamamahagi ng Quantum Key(QKD) ay isang teknolohiya ng pag-encrypt batay sa mga prinsipyong pisikal na quantum at nagpapakita ng malaking potensyal sa pagpapahusay ng seguridad ng komunikasyon. Ang teknolohiyang ito ay nagpapadala ng mga susi sa pag-encrypt sa pamamagitan ng paggamit ng mga quantum state ng mga photon o iba pang mga particle. Dahil ang mga quantum state na ito ay hindi maaaring kopyahin o sukatin nang hindi binabago ang kanilang mga estado, ito ay lubos na nagpapataas ng kahirapan para sa mga malisyosong partido na harangin ang nilalaman ng komunikasyon sa pagitan ng dalawang panig nang hindi natukoy. Dahil sa kahirapan sa paghahanda ng totoong single-photon sources (SPS), karamihan sa mga quantum key distribution (QKD) system na kasalukuyang binuo ay umaasa sa attenuatedilaw na pinagmumulanna gayahin ang mga solong photon, tulad ng low-intensity laser pulses. Dahil ang mga laser pulse na ito ay maaari ding maglaman ng walang photon o maramihang photon, halos 37% lang ng mga pulse na ginamit sa system ang maaaring gamitin upang makabuo ng mga security key. Matagumpay na nalampasan kamakailan ng mga mananaliksik ng Tsino ang mga limitasyon ng dating iminungkahing quantum Key distribution (QKD) system. Gumamit sila ng mga tunay na pinagmumulan ng single-photon (SPS, ibig sabihin, mga system na may kakayahang maglabas ng mga indibidwal na photon on demand).

Ang pangunahing layunin ng mga mananaliksik ay bumuo ng isang pisikal na sistema na may kakayahang maglabas ng mataas na liwanag na solong mga photon kapag hinihingi, sa gayon ay nalampasan ang mga pangunahing limitasyon na kinakaharap ng mga mahinang pinagmumulan ng liwanag na ginamit noong nakaraan upang bumuo ng mga sistema ng pamamahagi ng quantum key (QKD). Ang kanilang pag-asa ay maaaring mapahusay ng system na ito ang pagiging maaasahan at pagganap ng teknolohiyang quantum key distribution (QKD), at sa gayon ay inilatag ang pundasyon para sa pag-deploy nito sa hinaharap sa mga kapaligiran sa totoong mundo. Sa kasalukuyan, nakamit ng eksperimento ang napakagandang resulta dahil ang kanilang SPS ay natagpuang may napakataas na kahusayan at makabuluhang pinapataas ang rate kung saan angsistema ng QKDbumubuo ng mga security key. Sa pangkalahatan, itinatampok ng mga natuklasang ito ang potensyal ng mga sistemang QKD na nakabase sa SPS, na nagpapahiwatig na ang kanilang pagganap ay maaaring higit na malampasan ang mga sistemang QKD na nakabase sa WCP. "Naipakita namin sa unang pagkakataon na ang pagganap ng QKD batay sa SPS ay lumampas sa pangunahing limitasyon ng rate ng WCP," sabi ng mga mananaliksik. Sa field na QKD test ng free-space urban channel na may pagkawala ng 14.6(1.1) dB, nakamit namin ang secure key rate (SKR) na 1.08 × 10−3 bits per pulse, na 79% na mas mataas kaysa sa aktwal na limitasyon ng QKD system batay sa mahinang magkakaugnay na liwanag. Gayunpaman, sa kasalukuyan, ang pinakamataas na pagkawala ng channel 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 system mismo, ngunit naiugnay sa natitirang multi-photon effect sa decoy-free protocol na kanilang pinapatakbo. Bilang bahagi ng pananaliksik sa hinaharap, umaasa silang mapahusay ang pagkawala ng pagpapaubaya ng system sa pamamagitan ng higit pang pag-optimize sa pagganap ng single-photon source (SPS) sa ilalim na layer ng system o pagpapakilala ng mga estado ng pain sa system. Ito ay pinaniniwalaan na ang patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ay unti-unting magtataguyod ng pagbuo ng quantum key distribution (QKD) tungo sa praktikal at pangkalahatang mga aplikasyon.