Китайские физики разработали систему квантовой связи на основе запутанных атомов рубидия, которая позволяет передавать криптографические ключи на очень большие расстояния без снижения уровня защиты. В рамках работы ученые предложили новый протокол, в котором устойчивость системы не зависит от погрешностей в работе отдельных компонентов квантовой сети.
Результаты исследования группа под руководством профессора Научно-технологического университета Китая в Хэфэе Паня Цзяньвэя опубликовала в журнале Science.
Для обмена данными между узлами используются фотоны, испускаемые атомами изотопа рубидия-87, находящимися в особом квантовом состоянии под воздействием лазерного излучения. Эти фотоны передаются по обычному оптоволокну и применяются для «запутывания» атомов при передаче информации.
Использование такой схемы позволило увеличить соотношение сигнал/шум более чем в 1500 раз по сравнению с существующими подходами. В результате дальность передачи криптографических ключей удалось увеличить на три порядка — до сотен километров.
«Мы продемонстрировали возможность работы систем квантового распределения ключей на “междугородних” расстояниях. Это сокращает разрыв между экспериментальными разработками квантово-защищенных сетей и их практическим применением. Кроме распределения ключей, данный подход может использоваться для создания генераторов случайных чисел и проведения фундаментальных исследований в области квантовой механики», — отметили авторы работы.
В России, по данным на прошлый год, суммарная протяженность линий связи с использованием технологий квантовых коммуникаций уже превышала 7 тыс. км.
