Heimurinn hefur brotið í gegnum takmörk skammtafræðinnar í fyrsta skipti

Heimurinn hefur brotið í gegnum takmörk skammtafræðilegra lykla í fyrsta skipti. Lykiltíðni raunverulegrar eins-fótóna uppsprettu hefur hækkað um 79%.

Dreifing skammtalykla(QKD) er dulkóðunartækni byggð á meginreglum skammtafræðinnar og sýnir mikla möguleika til að auka öryggi samskipta. Þessi tækni sendir dulkóðunarlykla með því að nota skammtafræðileg ástand ljóseinda eða annarra agna. Þar sem ekki er hægt að endurtaka eða mæla þessi skammtafræðileg ástand án þess að breyta ástandi þeirra, eykur það verulega erfiðleikana fyrir illgjarna aðila að hlera samskiptaefni milli aðila án þess að vera uppgötvaðir. Vegna erfiðleika við að útbúa raunverulegar einfótunargjafar (SPS), treysta flest skammtafræðileg lykildreifingarkerfi (QKD) sem nú eru þróuð á deyfðan straum.ljósgjafarsem herma eftir einstökum ljóseindum, svo sem lágstyrktar leysigeislapúlsum. Þar sem þessir leysigeislapúlsar geta innihaldið engar ljóseindir eða margar ljóseindir, er aðeins hægt að nota um 37% af púlsunum sem notaðir eru í kerfinu til að búa til öryggislykla. Kínverskir vísindamenn hafa nýlega tekist að yfirstíga takmarkanir áður tillagðs skammtafræðilegs lykildreifingarkerfis (QKD). Þeir hafa notað ósviknar einstöku ljóseindagjafa (SPS, þ.e. kerfi sem geta sent frá sér einstakar ljóseindir eftir þörfum).

Meginmarkmið vísindamanna er að smíða efnislegt kerfi sem getur gefið frá sér einstakar ljóseindir með mikilli birtu eftir þörfum og þar með sigrast á grundvallartakmörkunum sem veikari ljósgjafar sem notaðir voru áður til að smíða skammtafræðileg lykildreifingarkerfi (QKD) standa frammi fyrir. Von þeirra er sú að þetta kerfi geti aukið áreiðanleika og afköst skammtafræðilegrar lykildreifingartækni (QKD) og þar með lagt grunninn að framtíðarinnleiðingu hennar í raunverulegu umhverfi. Eins og er hefur tilraunin skilað mjög efnilegum árangri þar sem SPS þeirra hefur reynst afar skilvirkt og eykur verulega hraðann sem ...QKD kerfiðbýr til öryggislykla. Í heildina undirstrika þessar niðurstöður möguleika SPS-byggðra QKD-kerfa og benda til þess að afköst þeirra geti farið verulega fram úr afköstum WCP-byggðra QKD-kerfa. „Við höfum sýnt fram á í fyrsta skipti að afköst QKD byggt á SPS fara yfir grunnhraðamörk WCP,“ sögðu vísindamennirnir. Í vettvangsprófun á QKD á þéttbýlisrás í frírými með tapi upp á 14,6 (1,1) dB náðum við öruggum lykilhraða (SKR) upp á 1,08 × 10−3 bitum á púls, sem var 79% hærra en raunveruleg mörk QKD kerfisins sem byggir á veikburða samhangandi ljósi. Hins vegar er hámarks rásartap SPS-QKD kerfisins enn lægra en WCP-QKD kerfisins eins og er. Lægra rásartapið sem vísindamennirnir sáu í skammtalykildreifingarkerfi sínu (QKD) stafaði ekki af kerfinu sjálfu, heldur var rakið til leifar fjölfótónaáhrifa í tálbeitulausu samskiptareglunni sem þeir voru að keyra. Sem hluti af framtíðarrannsóknum vonast þeir til að auka tapþol kerfisins með því að hámarka enn frekar afköst einfótónagjafans (SPS) í neðsta lagi kerfisins eða með því að kynna beituástand í kerfið. Talið er að stöðugar tækniframfarir muni smám saman stuðla að þróun skammtalykildreifingar (QKD) í átt að hagnýtum og almennum notkunarmöguleikum.