Dünya ilk kez kuantum anahtar sınırını aştı.

Dünya ilk kez kuantum anahtar sınırını aştı. Gerçek tek foton kaynağının anahtar oranı %79 oranında arttı.

Kuantum Anahtar Dağıtımı(QKD), kuantum fizik prensiplerine dayanan ve iletişim güvenliğini artırmada büyük potansiyel gösteren bir şifreleme teknolojisidir. Bu teknoloji, fotonların veya diğer parçacıkların kuantum durumlarını kullanarak şifreleme anahtarlarını iletir. Bu kuantum durumları, durumları değiştirilmeden kopyalanamadığı veya ölçülemediği için, kötü niyetli tarafların iki taraf arasındaki iletişim içeriğini tespit edilmeden ele geçirmesini büyük ölçüde zorlaştırır. Gerçek tek foton kaynaklarının (SPS) hazırlanmasındaki zorluk nedeniyle, şu anda geliştirilen kuantum anahtar dağıtım (QKD) sistemlerinin çoğu zayıflatılmış fotonlara dayanmaktadır.ışık kaynaklarıTek fotonları simüle eden, düşük yoğunluklu lazer darbeleri gibi kaynaklar da mevcuttur. Bu lazer darbeleri hiç foton içermeyebileceği veya birden fazla foton içerebileceği için, sistemde kullanılan darbelerin yalnızca yaklaşık %37'si güvenlik anahtarları oluşturmak için kullanılabilir. Çinli araştırmacılar yakın zamanda daha önce önerilen kuantum anahtar dağıtım (QKD) sisteminin sınırlamalarının üstesinden başarıyla geldiler. Gerçek tek foton kaynaklarını (SPS, yani isteğe bağlı olarak tek tek foton yayabilen sistemler) kullandılar.

Araştırmacıların temel amacı, kuantum anahtar dağıtım (QKD) sistemlerini oluşturmak için geçmişte kullanılan zayıflamış ışık kaynaklarının karşılaştığı temel sınırlamaların üstesinden gelerek, talep üzerine yüksek parlaklıkta tek foton yayabilen fiziksel bir sistem oluşturmaktır. Umutları, bu sistemin kuantum anahtar dağıtım (QKD) teknolojisinin güvenilirliğini ve performansını artırarak, gerçek dünya ortamlarında gelecekteki uygulamalarının temelini atmasıdır. Şu anda, deney çok umut verici sonuçlar elde etmiştir çünkü SPS'lerinin son derece yüksek verimliliğe sahip olduğu ve foton yayma hızını önemli ölçüde artırdığı bulunmuştur.QKD sistemiGüvenlik anahtarları üretir. Genel olarak, bu bulgular SPS tabanlı QKD sistemlerinin potansiyelini vurgulayarak, performanslarının WCP tabanlı QKD sistemlerinin performansını önemli ölçüde aşabileceğini göstermektedir. Araştırmacılar, "SPS tabanlı QKD'nin performansının WCP'nin temel hız sınırını aştığını ilk kez gösterdik" dediler. 14,6(1,1) dB kayıplı serbest uzay kentsel kanalının saha QKD testinde, darbe başına 1,08 × 10⁻³ bitlik güvenli anahtar hızı (SKR) elde ettik; bu, zayıf tutarlı ışığa dayalı QKD sisteminin gerçek sınırından %79 daha yüksekti. Bununla birlikte, şu anda SPS-QKD sisteminin maksimum kanal kaybı hala WCP-QKD sistemininkinden daha düşüktür. Araştırmacıların kuantum anahtar dağıtım (QKD) sistemlerinde gözlemledikleri daha düşük kanal kaybı, sistemin kendisinden kaynaklanmamış, çalıştırdıkları tuzak içermeyen protokoldeki artık çoklu foton etkisine atfedilmiştir. Gelecekteki araştırmaların bir parçası olarak, sistemin alt katmanındaki tek foton kaynağının (SPS) performansını daha da optimize ederek veya sisteme yem durumları ekleyerek sistemin kayıp toleransını artırmayı umuyorlar. Sürekli teknolojik ilerlemenin, kuantum anahtar dağıtımının (QKD) pratik ve genel uygulamalara doğru gelişimini kademeli olarak teşvik edeceğine inanılıyor.