Dunia imevuka kikomo cha ufunguo wa quantum kwa mara ya kwanza

Dunia imevuka kikomo cha ufunguo wa quantum kwa mara ya kwanza. Kiwango cha ufunguo cha chanzo halisi cha fotoni moja kimeongezeka kwa 79%.

Usambazaji wa Funguo za Quantum(QKD) ni teknolojia ya usimbaji fiche inayotegemea kanuni za kimwili za quantum na inaonyesha uwezo mkubwa katika kuimarisha usalama wa mawasiliano. Teknolojia hii husambaza funguo za usimbaji fiche kwa kutumia hali za quantum za fotoni au chembechembe zingine. Kwa kuwa hali hizi za quantum haziwezi kurudiwa au kupimwa bila kubadilisha hali zao, huongeza sana ugumu kwa wahusika hasidi kuingilia maudhui ya mawasiliano kati ya pande hizo mbili bila kugunduliwa. Kutokana na ugumu wa kuandaa vyanzo halisi vya fotoni moja (SPS), mifumo mingi ya usambazaji wa funguo za quantum (QKD) iliyotengenezwa sasa inategemea iliyopunguzwa.vyanzo vya mwangazinazoiga fotoni moja, kama vile mapigo ya leza yenye nguvu ya chini. Kwa kuwa mapigo haya ya leza yanaweza pia kutokuwa na fotoni au fotoni nyingi, ni takriban 37% tu ya mapigo yanayotumika katika mfumo yanaweza kutumika kutengeneza funguo za usalama. Watafiti wa China hivi karibuni wamefanikiwa kushinda mapungufu ya mfumo uliopendekezwa hapo awali wa usambazaji wa quantum Key (QKD). Wametumia vyanzo halisi vya fotoni moja (SPS, yaani, mifumo inayoweza kutoa fotoni za mtu binafsi inapohitajika).

Lengo kuu la watafiti ni kujenga mfumo halisi unaoweza kutoa fotoni moja zenye mwangaza mwingi inapohitajika, na hivyo kushinda vikwazo vya msingi vilivyokabiliwa na vyanzo dhaifu vya mwanga vilivyotumika hapo awali kujenga mifumo ya usambazaji wa ufunguo wa quantum (QKD). Matumaini yao ni kwamba mfumo huu unaweza kuongeza uaminifu na utendaji wa teknolojia ya usambazaji wa ufunguo wa quantum (QKD), na hivyo kuweka msingi wa kupelekwa kwake katika mazingira halisi ya ulimwengu. Kwa sasa, jaribio limepata matokeo yenye matumaini makubwa kwa sababu SPS yao imeonekana kuwa na ufanisi mkubwa sana na kuongeza kwa kiasi kikubwa kiwango ambachoMfumo wa QKDHuzalisha funguo za usalama. Kwa ujumla, matokeo haya yanaangazia uwezo wa mifumo ya QKD inayotegemea SPS, ikionyesha kwamba utendaji wake unaweza kuzidi kwa kiasi kikubwa ule wa mifumo ya QKD inayotegemea WCP. "Tumeonyesha kwa mara ya kwanza kwamba utendaji wa QKD kulingana na SPS unazidi kikomo cha kiwango cha msingi cha WCP," watafiti walisema. Katika jaribio la uwanja wa QKD la chaneli ya mijini ya nafasi huru yenye hasara ya 14.6(1.1) dB, tulipata kiwango salama cha ufunguo (SKR) cha biti 1.08 × 10−3 kwa kila mpigo, ambacho kilikuwa cha juu kwa 79% kuliko kikomo halisi cha mfumo wa QKD kulingana na mwanga hafifu unaoshikamana. Hata hivyo, kwa sasa, upotevu wa juu wa chaneli ya mfumo wa SPS-QKD bado uko chini kuliko ule wa mfumo wa WCP-QKD. Upotevu wa chini wa chaneli ulioonekana na watafiti katika mfumo wao wa usambazaji wa ufunguo wa quantum (QKD) haukutokana na mfumo wenyewe, lakini ulihusishwa na athari iliyobaki ya fotoni nyingi katika itifaki isiyo na udanganyifu waliyokuwa wakiendesha. Kama sehemu ya utafiti wa siku zijazo, wanatumai kuongeza uvumilivu wa upotevu wa mfumo kwa kuboresha zaidi utendaji wa chanzo cha fotoni moja (SPS) kwenye safu ya chini ya mfumo au kuingiza hali za chambo kwenye mfumo. Inaaminika kuwa maendeleo endelevu ya kiteknolojia yatakuza polepole maendeleo ya usambazaji wa ufunguo wa quantum (QKD) kuelekea matumizi ya vitendo na ya jumla.