Dunia telah menembusi had kunci kuantum buat kali pertama

Dunia telah menembusi had kunci kuantum buat kali pertama. Kadar kunci sumber foton tunggal sebenar telah melonjak sebanyak 79%.

Pengagihan Kunci Kuantum(QKD) ialah teknologi penyulitan berdasarkan prinsip fizikal kuantum dan menunjukkan potensi besar dalam meningkatkan keselamatan komunikasi. Teknologi ini menghantar kunci penyulitan dengan menggunakan keadaan kuantum foton atau zarah lain. Memandangkan keadaan kuantum ini tidak boleh direplikasi atau diukur tanpa mengubah keadaannya, ia meningkatkan kesukaran pihak yang berniat jahat untuk memintas kandungan komunikasi antara kedua-dua pihak tanpa dikesan. Disebabkan kesukaran dalam menyediakan sumber foton tunggal (SPS) sebenar, kebanyakan sistem pengedaran kunci kuantum (QKD) yang sedang dibangunkan bergantung pada sumber yang dilemahkan.sumber cahayayang mensimulasikan foton tunggal, seperti denyutan laser berintensiti rendah. Memandangkan denyutan laser ini juga mungkin tidak mengandungi foton atau berbilang foton, hanya kira-kira 37% daripada denyutan yang digunakan dalam sistem ini boleh digunakan untuk menjana kunci keselamatan. Penyelidik China baru-baru ini berjaya mengatasi batasan sistem taburan Kunci kuantum (QKD) yang dicadangkan sebelum ini. Mereka telah menggunakan sumber foton tunggal tulen (SPS, iaitu sistem yang mampu memancarkan foton individu atas permintaan).

Matlamat utama para penyelidik adalah untuk membina sistem fizikal yang mampu memancarkan foton tunggal kecerahan tinggi apabila diminta, sekali gus mengatasi batasan asas yang dihadapi oleh sumber cahaya yang lemah yang digunakan pada masa lalu untuk membina sistem pengagihan kunci kuantum (QKD). Harapan mereka adalah sistem ini dapat meningkatkan kebolehpercayaan dan prestasi teknologi pengagihan kunci kuantum (QKD), sekali gus meletakkan asas untuk penggunaannya pada masa hadapan dalam persekitaran dunia sebenar. Pada masa ini, eksperimen ini telah mencapai hasil yang sangat memberangsangkan kerana SPS mereka didapati mempunyai kecekapan yang sangat tinggi dan meningkatkan kadar dengan ketara di manaSistem QKDmenjana kunci keselamatan. Secara keseluruhan, penemuan ini menonjolkan potensi sistem QKD berasaskan SPS, menunjukkan bahawa prestasi mereka boleh mengatasi sistem QKD berasaskan WCP dengan ketara. "Kami telah menunjukkan buat kali pertama bahawa prestasi QKD berdasarkan SPS melebihi had kadar asas WCP," kata para penyelidik. Dalam ujian QKD lapangan saluran bandar ruang bebas dengan kehilangan 14.6(1.1) dB, kami mencapai kadar kunci selamat (SKR) sebanyak 1.08 × 10−3 bit setiap denyutan, iaitu 79% lebih tinggi daripada had sebenar sistem QKD berdasarkan cahaya koheren lemah. Walau bagaimanapun, pada masa ini, kehilangan saluran maksimum sistem SPS-QKD masih lebih rendah daripada sistem WCP-QKD. Kehilangan saluran yang lebih rendah yang diperhatikan oleh penyelidik dalam sistem taburan kunci kuantum (QKD) mereka tidak berpunca daripada sistem itu sendiri, tetapi disebabkan oleh kesan berbilang foton sisa dalam protokol bebas umpan yang mereka jalankan. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan masa hadapan, mereka berharap dapat meningkatkan toleransi kehilangan sistem dengan mengoptimumkan lagi prestasi sumber foton tunggal (SPS) di lapisan bawah sistem atau memperkenalkan keadaan umpan ke dalam sistem. Adalah dipercayai bahawa kemajuan teknologi yang berterusan akan secara beransur-ansur menggalakkan pembangunan taburan kunci kuantum (QKD) ke arah aplikasi praktikal dan umum.