在中国研究人员展示了一种共享1120多个密钥的实用方法后,不可破解的量子通信又向前迈进了一步公里使用卫星发送和接收的缠结的光子。

2017年,一个由中国的Jian-Wei锅他们有了新的突破,证明了他们可以传播一对对纠缠光子——被量子力学的奇怪定律捆绑在一起的粒子——从一个卫星到两个相距1200公里的地面站。

当时,这被誉为朝着建立基于“量子密钥分配”的超安全通信通道迈出的重要一步,在这种通道中,这些纠缠的光子被用来向两个接收器传输一个加密密钥,然后这些密钥可以被用来解密在传统通道上发送的信息。

这种方法依赖于这样一个事实:操纵或测量任何量子系统的状态都会改变它。这意味着,当量子密钥被传输给接收者时,接收者可以判断出是否有人在窃听,这使得他们基本上不可能在不意识到的情况下侵入通信通道。

唯一的问题是,从太空中发射光子,穿过数公里的充满云层和尘埃的大气层,发射到只有几米宽的望远镜,这种复杂性意味着只有大约e photon出来几百万从卫星发送的信息得以通过,这对传输量子密钥来说太少了。

然而现在,潘的团队已经对他们的方法进行了微调今天公布的自然他们描述了如何将量子密钥发送到两个相距1120公里的地面站。他们还加强了他们的量子通信系统,以抵御各种可能绕过量子密钥安全性的潜在黑客。

这一突破的关键在于地面站收集纠缠光子的能力提高了两倍。这是通过对望远镜的各种调整实现的,包括对透镜的新涂层和一系列用于探测纠缠光子的光学系统的优化。

这导致系统可以安全地发送每秒0.12位。鉴于卫星每天可以看到285秒的地面站,这意味着卫星可以在坐着中传输大约34位数据。这仍然没有很多数据,但绝对是在提供实用量子密钥所需的区域中。

研究人员估计基于卫星的接近系统的连接效率是11比传送量子密钥的另一种方法高几个数量级。这是通过光纤,到目前为止,只完成了100公里的距离。

除了提高效率之外,该团队还解决了一些可能被黑客用来破坏安全链接的潜在侧通道攻击。侧通道攻击是一种不利用底层密码系统的弱点,而是利用其方式的攻击s在软件和硬件中实现。

在中国研究人员开发的系统中,这些因素包括不同单光子探测器效率的微小变化这些成分在探测到光子后不会在短时间内做出反应,也不像分束器对不同波长的光有不同的反应。所有这些怪癖都有可能被黑客利用来削弱系统的安全性,但潘的团队开发了各种各样的硬件调整来消除潜在的攻击。

其结果是一个实用的量子密钥分发系统,能够在超过1000公里的距离上运行,与以前基于光纤的解决方案相比,这是一个显著的改进。考虑同一个团队展示了一个移动地面站伯爵IER.今年也是一个技术连接量子记忆在高达50公里的距离上,似乎中国在竞争中取得了巨大的互联网。

图片来源:皮特LinforthPixabay.

我是一名自由科技作家,住在印度班加罗尔。我的主要兴趣领域是工程学、计算机和生物学,尤其关注这三者之间的交叉点。

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