Аппаратно-независимое распределение квантовых ключей считается эталоном безопасности в квантовой связи, поскольку ее защищенность обеспечивается фундаментальными законами квантовой механики, а не доверием к аппаратному обеспечению, пишет Mirage News. Протокол использует измерение запутанных частиц, а безопасность гарантируется нарушением неравенств Белла — статистических тестов, доказывающих, что любое вмешательство будет обнаружено.
Прорыв ученых из Китайского научно-технического университета, описанный в журнале Science, приближает создание защищенных от взлома квантовых сетей в масштабах мегаполиса. Для эксперимента команда использовала атомы рубидия-87, пойманные на концах волоконно-оптических линий. С помощью лазеров ученые стабилизировали атомы и заставляли их испускать фотоны, которые запутывали эти атомы друг с другом. Посредством квантового преобразования частоты длина волны фотонов сместилась в телекоммуникационный диапазон, что позволило им преодолевать большие расстояния с минимальными потерями.
За 624 часа работы на дистанции 11 км исследователи сгенерировали 1,2 млн пар Белла и достигли расчетной скорости генерации безопасного ключа 0,112 бита на событие. Они также подтвердили, что положительная скорость генерации ключей сохраняется даже на дистанции в 100 км.
Хотя работа знаменует переход от лабораторных опытов к реальным городским масштабам, эксперты отмечают, что технология все еще остается сложной и дорогой. По оценкам, ее внедрение может занять не менее десятилетия. Тем не менее, команда профессора Пань Цзяньвэя уже планирует исследовать возможность реализации этого протокола с использованием спутников, что в перспективе может обеспечить глобальную защищенную квантовую связь.
В прошлом году ученые из США соединили два кампуса экспериментальной квантовой коммуникационной линией с использованием двух волоконно-оптических кабелей. Сеть использовала одиночные фотоны для передачи информации на расстояние почти 18 км при комнатной температуре и на оптических длинах волн.
