Исследователи из Китайского университета науки и технологий представили инновационную систему квантовой коммуникации, функционирующую на основе принципа атомной запутанности. Данная разработка стала первой в мире технологией, обеспечивающей передачу данных по такому методу на дистанцию, превышающую 100 километров.
Концептуально квантовая передача данных считается абсолютно защищенной, поскольку любое внешнее вмешательство неизбежно нарушает хрупкое состояние квантовых частиц. Тем не менее, на практике злоумышленники научились эксплуатировать несовершенства физического оборудования — например, погрешности в работе детекторов фотонов. Группа под руководством Паня Цзяньвэя внедрила революционный протокол, безопасность которого не зависит от технической уязвимости отдельных компонентов сети.
Фундаментом новой системы послужили атомы рубидия-87, зафиксированные в оптических ловушках при помощи лазерного излучения. Переведенные в специфическое ридберговское состояние, эти частицы выполняют функции ячеек квантовой памяти. Взаимодействие осуществляется посредством одиночных фотонов, которые генерируются атомами и транслируются по стандартным оптоволоконным магистралям.
В процессе тестирования специалистам удалось добиться беспрецедентного улучшения соотношения «сигнал — шум», превысив показатели существующих аналогов в 1500 раз. Благодаря этому достижению дистанция устойчивой генерации криптографических ключей выросла с нескольких сотен метров до отметки более чем в 100 километров. Авторы работы полагают, что их успех максимально приближает эпоху массового внедрения квантовых сетей. Помимо защиты стратегически важных государственных и банковских данных, технология найдет применение в создании идеальных генераторов случайных чисел и проведении фундаментальных изысканий в области квантовой механики.
Источник: iXBT
