Dunia telah menembusi had kunci kuantum buat kali pertama

Dunia telah menembusi had kunci kuantum buat kali pertama. Kadar utama sumber foton tunggal yang 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 amat meningkatkan kesukaran bagi pihak yang berniat jahat untuk memintas kandungan komunikasi antara kedua-dua pihak tanpa dikesan. Disebabkan kesukaran menyediakan sumber foton tunggal (SPS) yang benar, kebanyakan sistem pengedaran kunci kuantum (QKD) yang dibangunkan pada masa ini bergantung pada sistem yang dilemahkan.sumber cahayayang mensimulasikan foton tunggal, seperti denyutan laser berintensiti rendah. Oleh kerana denyutan laser ini juga mungkin tidak mengandungi foton atau berbilang foton, hanya kira-kira 37% daripada denyutan yang digunakan dalam sistem boleh digunakan untuk menjana kunci keselamatan. Penyelidik China baru-baru ini berjaya mengatasi batasan sistem pengagihan 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 penyelidik adalah untuk membina sistem fizikal yang mampu memancarkan foton tunggal kecerahan tinggi atas permintaan, dengan itu mengatasi batasan asas yang dihadapi oleh sumber cahaya yang lemah yang digunakan pada masa lalu untuk membina sistem pengedaran kunci kuantum (QKD). Harapan mereka ialah sistem ini dapat meningkatkan kebolehpercayaan dan prestasi teknologi pengedaran kunci kuantum (QKD), sekali gus meletakkan asas untuk penggunaan masa depannya dalam persekitaran dunia sebenar. Pada masa ini, percubaan telah mencapai keputusan yang sangat menjanjikan kerana SPS mereka didapati mempunyai kecekapan yang sangat tinggi dan dengan ketara meningkatkan kadar di manasistem QKDmenjana kunci keselamatan. Secara keseluruhan, penemuan ini menyerlahkan potensi sistem QKD berasaskan SPS, menunjukkan bahawa prestasi mereka boleh mengatasi dengan ketara sistem QKD berasaskan WCP. "Kami telah menunjukkan buat kali pertama bahawa prestasi QKD berdasarkan SPS melebihi had kadar asas WCP," kata para penyelidik. Dalam ujian QKD medan saluran bandar ruang bebas dengan kehilangan 14.6(1.1) dB, kami mencapai kadar kunci selamat (SKR) sebanyak 1.08 × 10−3 bit setiap nadi, iaitu 79% lebih tinggi daripada had sebenar sistem QKD berdasarkan cahaya yang 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 pengedaran kunci kuantum (QKD) mereka tidak berpunca daripada sistem itu sendiri, tetapi dikaitkan dengan kesan berbilang foton baki dalam protokol bebas umpan yang mereka jalankan. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan masa depan, mereka berharap dapat meningkatkan toleransi kehilangan sistem dengan terus mengoptimumkan prestasi sumber foton tunggal (SPS) di lapisan bawah sistem atau memperkenalkan keadaan umpan ke dalam sistem. Adalah dipercayai bahawa kemajuan teknologi yang berterusan akan menggalakkan pembangunan pengedaran kunci kuantum (QKD) secara beransur-ansur ke arah aplikasi praktikal dan am.