Trung Quốc phá kỷ lục khoảng cách về giao tiếp trực tiếp an toàn lượng tử

Trung Quốc phá kỷ lục khoảng cách về giao tiếp trực tiếp an toàn lượng tử

    Trung Quốc phá kỷ lục khoảng cách về giao tiếp trực tiếp an toàn lượng tử

    Thiết lập thí nghiệm. Laser: 1550 nm với tần số lặp lại xung 50 MHz; Mảng cổng lập trình trường FPGA, bộ suy hao ATT, bộ điều khiển phân cực PC, bộ phân cực trong dòng ILP, bộ tuần hoàn quang CIR, bộ tách chùm tia phân cực PBS, bộ ghép lọc FC 90:10, bộ ghép lọc duy trì phân cực PMFC, bộ điều chế pha PM, bộ điều biến cường độ IM có tắt tỷ lệ 45,1 dB, bộ cách ly ISO, bộ quay Faraday FR 90 độ, máy dò đơn photon dây nano siêu dẫn SPD với hiệu suất phát hiện hơn 85%, tỷ lệ đếm tối 50 Hz và thời gian đặt lại 15 ns. Giao thoa kế Mach-Zehnder không đối xứng bao gồm hai PMFC, và độ dài trễ khoảng 2 m. Tín dụng: Light: Khoa học & Ứng dụng (2022). DOI: 10.1038 / s41377-022-00769-w


    Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc, đã phá kỷ lục khoảng cách đối với giao tiếp trực tiếp an toàn lượng tử (QSDC) bằng cách gửi thông tin bằng giao thức của họ với khoảng cách 102,2 km. Trong bài báo được xuất bản trên tạp chí Light: Science and Applications, nhóm mô tả cách họ phát minh ra một giao thức QSDC mới và sử dụng nó để gửi tín hiệu an toàn qua cáp quang nhằm mở rộng khoảng cách mà những thông điệp đó có thể được gửi đi.


    QSDC tận dụng sự vướng víu như một phương tiện bảo mật truyền mạng qua các đường dữ liệu không an toàn. Bởi vì các phần tử như vậy được liên kết theo cách không thể thay đổi, các giao thức sử dụng chúng không thể bị tấn công mà không bị hệ thống phát hiện ở đầu nhận dự định của các thông báo như vậy. Khi nghiên cứu đã được tiến hành để cho phép sử dụng QSDC trong các ứng dụng trong thế giới thực, mục tiêu là giảm lỗi, tăng tốc độ truyền và trên hết là mở rộng khoảng cách mà các thông điệp sử dụng giao thức có thể được gửi đi. Trước nỗ lực mới này, kỷ lục chỉ là 18 km.

    Để kéo dài khoảng cách đó, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một giao thức QSDC mới, một giao thức liên quan đến việc sử dụng các trạng thái bin thời gian quang tử để giám sát tín hiệu và trạng thái pha cho các thông điệp truyền thông thực tế. Các nhà nghiên cứu đề xuất thêm các tính năng như vậy vào giao thức QSDC để bảo vệ chống lại lỗi pha và phân cực. Hơn nữa, nó không dựa vào phản hồi cũng như sự kết hợp chính xác của các cặp giao thoa kế. Họ cũng gợi ý rằng nó làm cho các hệ thống như vậy đáng tin cậy hơn, do đó dẫn đến tỷ lệ lỗi thấp hơn. Và việc giảm tỷ lệ lỗi cho phép mở rộng khoảng cách các thông điệp sử dụng giao thức có thể được gửi đi.

    Các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng tốc độ truyền chậm, chỉ 0,54 bps, thậm chí còn chậm hơn so với các hệ thống sử dụng máy tính cổ điển. Nhưng họ lưu ý rằng nó vẫn đủ nhanh để cho phép gửi các tin nhắn được mã hóa hoặc thậm chí là các cuộc gọi điện thoại. Họ gợi ý rằng công việc của họ cho thấy có thể tạo ra các mạng dựa trên QSDC liên tỉnh bằng cách sử dụng công nghệ hiện tại. Và họ cũng gợi ý rằng một số phần của Internet hiện tại có thể được thay thế bằng các phần dựa trên giao thức QSDC mà họ đã phát triển để cho phép truyền thông chống lại hacker.

    Zalo
    Hotline