Как работает эта технология
Квантовое распределение ключей, независимое от устройств (DI-QKD), считается золотым стандартом защищённой квантовой связи, поскольку её безопасность основана непосредственно на фундаментальных законах квантовой механики, а не на доверии к используемому оборудованию. Протокол генерирует ключи шифрования путём измерений запутанных частиц, причём безопасность гарантируется нарушением неравенств Белла — статистических тестов, которые доказывают, что никакой перехватчик не мог перехватить передачу незамеченным.
«Эта новая работа — колоссальное технологическое достижение», — сказал Science Ренато Реннер, физик из ETH Цюрих, который в 2022 году был членом британской команды, продемонстрировавшей DI-QKD на расстоянии примерно 2 метра. «Теперь мы достигаем режима, в котором это действительно станет полезным».
Китайская команда захватила атомы рубидия-87 на каждом конце свёрнутых волоконно-оптических линий и использовала лазеры для их стабилизации. Затем они заставили атомы испускать одиночные фотоны, которые запутывали разделённые атомы. Метод квантового преобразования частоты сместил длину волны фотонов в телекоммуникационный диапазон, что позволило им проходить дальше по волокну с меньшими потерями.
Результаты и значимость
Согласно статье в журнале Science, исследователи собирали данные в течение 624 часов на расстоянии 11 километров, сгенерировав 1,2 миллиона предвещённых пар Белла и достигнув расчётной извлекаемой скорости генерации защищённого ключа конечного размера в 0,112 бит на событие против общих атак. Они также продемонстрировали, что положительные асимптотические скорости генерации ключа остаются возможными даже на полном расстоянии в 100 километров.
«После стольких лет усилий... это уже не теоретическая идея», — сказал Пань изданию Science. «Мы так счастливы».
Перспективы развития
Это достижение, по мнению исследователей, сокращает разрыв между доказательными экспериментами и реальными приложениями в масштабах мегаполисов. Однако Грегуар Риборди, генеральный директор швейцарской компании по квантовой кибербезопасности ID Quantique, предупредил, что DI-QKD остается сложной и дорогостоящей технологией, и до её практического внедрения, вероятно, пройдет не менее десяти лет. «Между лабораторной демонстрацией и готовым продуктом существует огромная разница», — заявил Риборди в интервью Science.
Команда Пана планирует исследовать возможности применения DI-QKD с использованием спутников в космосе, что в перспективе может обеспечить защищенную квантовую связь в глобальном масштабе.
Комментариев нет:
Отправить комментарий