Mokslininkai kviečia iš laboratorijos kvantinių raktų paskirstymą

Lauko bandymai rodo, kad paprasta QKD sistema veikia su telekomunikacijų tinklu Italijoje.

Naujame tyrime mokslininkai pademonstravo automatizuotą, lengvai naudojamą kvantinių raktų paskirstymo (QKD) sistemą, naudojant pluošto tinklą Padujoje, Italijoje. Lauko bandymas yra žingsnis link šios itin saugios kvantinės komunikacijos technologijos įdiegimo naudojant tokio tipo ryšių tinklus, kurie jau veikia daugelyje pasaulio vietų.

QKD siūlo neskaidrią duomenų perdavimo šifruotę, nes ji naudoja šviesos kvantines savybes, kad sugeneruotų saugius atsitiktinius raktus duomenų šifravimui ir iššifravimui.

„QKD gali būti naudingas bet kurioje situacijoje, kurioje saugumas yra svarbiausias, nes jis suteikia besąlygišką raktų mainų proceso saugumą“, – sakė Marco Avesani iš Italijos Università degli Studi di Padova universiteto ir Luca Calderaro iš Giulio Foletto. , pavyzdžiui, norint užšifruoti ar identifikuoti sveikatos duomenis, siunčiamus į ligonines “, – sako bankas, kuris buvo tyrimo bendraautorius.

QKD lauko bandymas

Tyrėjai iš Italijos miesto Padujos pademonstravo naują paprastą QKD sistemą, naudojančią šviesolaidinį tinklą. Miesto centro žemėlapis [©2021 Google] rodo, kad siųstuvas buvo įdėtas į IiPD IRT centrą, kol imtuvas buvo matematikos kėdėje. Siųstuvo և imtuvą sujungė 3,4 km sumontuotų skaidulų. Paskola „QuantumFuture Group“, Paduvos universitetas Studijos:

Žurnale „Optical Society“ (OSA) Optikos raidės, mokslininkai, vadovaujami Paolo Villoresi և Giuseppe Vallone, praneša, kad jų paprasta sistema laikui bėgant yra stabili. Standartinėje telekomunikacijų infrastruktūroje standartiniais tarifais galima sukurti kvantinius saugius kriptografinius raktus.

„QKD sistemoms paprastai reikalinga sudėtinga stabilizavimo sistema su papildoma specialia sinchronizavimo įranga“, – sakė Avesani. „Mes sukūrėme pilną QKD sistemą, kuri gali būti

tiesiogiai bendrauja su standartine telekomunikacijų įranga և sinchronizavimui nereikia papildomos įrangos. Sistema lengvai telpa į stovo korpusus, paprastai esančius serverių patalpose “.

Sukuria lengvai naudojamą sistemą

Norėdami sukurti kvantines būsenas, kurių reikalauja QKD, mokslininkai sukūrė naują kodą, kad išnaudotų fotonų krūvį. Koduotojas, kurį tyrėjai vadina „iPOGNAC“, suteikia fiksuotą, stabilią atsisiuntimo nuorodą, kurios nereikia dažnai perskaičiuoti. Ši funkcija taip pat naudinga laisvosios erdvės և palydovų kvantiniam ryšiui, kai skiriamąją gebą sunku atlikti.

„Dėl mūsų sukurtos technologijos šaltinis buvo pasirengęs sukurti kvantines būsenas, kai mes perkėlėme savo sistemą iš laboratorijos į lauko bandymų vietą“, – sakė Calderaro. “Mes neturėjome atlikti lėtai atliekamo gedimo derinimo procedūros, reikalingos daugumai QKD sistemų.”

QKD siųstuvas

Visas naujosios QKD sistemos siųstuvas telpa į 19 colių stovo dėklą, dažniausiai esantį serverių patalpose. Paskola Luca Calderaro, Padujos universiteto studijos:

Tyrėjai taip pat sukūrė naują sinchronizavimo algoritmą, pavadintą „Qubit4Sync“, skirtą sinchronizuoti QKD dviejų vartotojų mašinas. Specialūs sinchronizavimo priedai փոխարեն Užuot naudojusi padidinto dažnio kanalą, naujoji sistema naudoja programinę įrangą և tuos pačius optinius signalus, naudojamus QKD. Tai daro sistemą mažesnę, pigesnę ir lengviau integruojamą į esamą optinį tinklą.

Norėdami išbandyti naująją sistemą, mokslininkai savo du QKD terminalus atvežė į du universiteto pastatus skirtingose ​​Padujos vietose, maždaug už 3,4 km. Jie prijungė sistemas prie dviejų požeminių optinių skaidulų, kurios yra universiteto ryšių tinklo dalis. Šios skaidulos palaikė kvantinę bangą, kuri kubitus pernešė į klasikinę bangą, reikalingą pagalbinei informacijai perduoti.

„Quantum Security“ vaizdo skambutis

„Lauko patirtis buvo sėkminga“, – sakė Foletto. „Mes parodėme, kad mūsų paprasta sistema gali generuoti slaptus raktus kilobitais per sekundę, kad ji veikia už laboratorijos ribų, nesikišant žmonėms. Jis buvo lengvai ir greitai įdiegtas “.

Viešos demonstracijos metu tyrėjai panaudojo jų instaliaciją, kad įjungtų kvantinį vaizdo skambutį iš Padujos universiteto rektoriaus տնօր Matematikos katedros և. Mokslininkai pažymi, kad sistemos našumas yra lyginamas su kitomis komercinėmis QKD sistemomis pagal slaptųjų raktų gamybos greitį, nors ir turint mažiau komponentų, ją lengviau integruoti į esamą šviesolaidinį tinklą.

Jie stengiasi sumažinti detektoriaus dydį, kad sistema būtų tvirtesnė nuo kitos šviesos, įdėtos į tą patį pluoštą, triukšmo. Pastangos sukurti visiškai autonomišką QKD sistemą paskatino atsirasti atskirtą įmonę „ThinkQuantum srl“, kuri stengiasi komercializuoti šią technologiją.

Nuoroda. “Efektyvių kvantinių išteklių raktų paskirstymas. Lauko patirtis Padujos centre “: Marco Avesani, Luca Calderaro, ul ulio Folletto, Costantino Agnes, Francesco Picarialo, Francesco BL Santagusina, Alessia Scrimic, Andrea Stanco, Francesco Aedo, Francesco A, Francesco Optikos raidės,
DOI: 10.1364 / OL.422890:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Dirbtinis skrandžio prototipas atskleidžia skysčių virškinimo dinamiką

Iliustracija, rodanti srauto lauką ir lašelių disociaciją aplink antralinę susitraukimo bangą. Kreditas: Damien Dufour. Lašelių plyšimas rodo, kaip apatinės pilvo susitraukimo...

Newsletter

Subscribe to stay updated.