Создана квантовая линия связи, передающая ключи на большие расстояния

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.