Kuantum anahtar dağıtımı (QKD), gizli bilgilerin güvenli bir şekilde iletilmesi için kuantum mekaniğinin gücünden yararlanır. Bir dış kaynak QKD iletimini gizlice dinlediğinde kuantum durumları etkilenir. Bu, alıcıyı ve göndereni, iletimin artık güvenli olmadığı konusunda güvenilir bir şekilde uyarır.
Ne yazık ki, şu ana kadar QKD teknolojisinin uygulanmasında sınırlamalar olmuştur. Telekom ağları, maliyetleri büyük ölçekte mümkün olacak kadar azaltmak amacıyla fiber altyapısını paylaşmak için QKD’ye ve klasik verilere ihtiyaç duyar ve klasik veri kanalları, QKD iletimlerinin mesafesini ve performansını sınırlayan gürültüye neden olur. Ekstra filtreleme veya özel dalga boyları gibi birçok çözüm önerildi ve test edildi, ancak bunlar hala mevcut telekom ağlarına entegrasyonu karmaşık hale getiriyor.
Artık Danimarka ve Çek Cumhuriyeti’nden araştırmacılar, test edildiğinde QKD ve klasik verilerle elde edilen en uzun iletim rekorunu kıran daha iyi bir çözüme sahip olabilirler.
Yayınlanan çalışmaları Fiziksel İnceleme Mektuplarıayrık değişkenli (DV) QKD’de kullanılan tek foton kaynakları yerine tutarlı durumları kullanan sürekli değişkenli (CV) QKD’ye odaklanır.
Ekip, Gauss modülasyonlu tutarlı durumlara ve ultra düşük kayıplı fibere sahip bir yerel osilatör (LO) CV-QKD sistemi kullanarak, asimptotik rejimde 120 km ve sonlu boyutta 100 km’lik rekor uzunlukta CV-QKD iletimleri elde etti. boyut rejimi, tamamen dolu klasik kanallarla bir arada var.
Çalışmanın yazarları şöyle açıklıyor: “Güvenli anahtarlar sonlu boyut rejiminde 100 km’de üretilirken, asimptotik anahtarlar 120 km’de elde ediliyor. Bu kayıt iletim mesafesi, LO’nun içsel mod filtreleme özellikleri ve faz gürültüsünün neden olduğu aşırı gürültüyü bastırmak için modülasyon varyansının optimizasyonu ile mümkün oluyor.”
Ekip, klasik kanallar olan ve olmayan gürültü seviyelerini karşılaştırdı ve klasik kanallar nedeniyle aşırı gürültüde önemli bir artış veya güvenli anahtar oranında bir düşüş bulamadı. Daha sonra kurulumlarını ticari bir DV-QKD sistemiyle karşılaştırdılar ve CV-QKD’nin benzer gürültü ortamlarında başarısız olan DV-QKD sisteminden daha iyi performans gösterdiğini buldular.
Çalışma yazarları şöyle yazıyor: “Sonuçlarımız, CV-QKD’nin, ek filtreleme teknikleri veya belirli dalga boyu tahsisi gerektirmeden uzun mesafeli optik bağlantılar için tak ve çalıştır çözümü sağladığını vurguluyor.”
Bu, ek filtreleme ve dalga boyu tahsis teknikleri gerektiren geçmiş çözümlere göre öne çıkıyor ve kuantum güvenliğinin mevcut ağlara minimum kesinti ile eklenebileceğini gösteriyor. Ayrıca ekip, daha uzun mesafeler ve daha yüksek anahtar hızları sağlamak için sembol hızlarının artırılması ve hata düzeltmenin iyileştirilmesi yoluyla sistemlerinin geliştirilebileceğini ve polarizasyon ve saat yönetimine yönelik dijital yöntemlerin gelecekte entegrasyonu daha da basitleştirebileceğini söylüyor.
Sizin için yazarımız Krystal Kasal tarafından yazılan, Gaby Clark tarafından düzenlenen ve Robert Egan tarafından gerçekleri kontrol edilen ve gözden geçirilen bu makale, insanların dikkatli çalışmasının sonucudur. Bağımsız bilim gazeteciliğini canlı tutmak için sizin gibi okuyuculara güveniyoruz. Bu raporlama sizin için önemliyse lütfen bağış yapmayı düşünün (özellikle aylık). Bir alacaksın reklamsız bir teşekkür olarak hesaplayın.
