Noves opcions de llibres de fibra de llibres de llibres de llibres de llibres de llibres de llibres
La distribució quàntica de claus no depèn de les matemàtiques, sinó que utilitza propietats quàntiques de la llum com ara la polarització, la descodificació i la transmissió de claus aleatòries que desxifren dades codificades. Aquest mètode és especialment segur, ja que es detecten intrusions de tercers.
Els investigadors de la Universitat de Pàdua a Itàlia van informar a la revista Optical Society of America (OSA) Optics Letters que els seus dispositius de fibra total tenien més de mil milions de polaritzacions per segon de llum commutable. El dispositiu també s'autocompensa i no és sensible a la temperatura i altres canvis ambientals.
Al grup de recerca QuantumFuture, Giuseppe Vallone, que va dirigir la investigació amb el coautor Paolo Villoresi, va dir: "Es preveu que la distribució de les claus quàntiques tingui un impacte profund en la privadesa i la seguretat dels ciutadans. El nostre esquema simplifica la distribució de claus quàntiques utilitzades en la comunicació d’espai lliure. Per exemple, satèl·lit a terra o comunicació entre terminals mòbils. Realitzar xarxes quàntiques globals requereix una comunicació d’espai lliure. "
Tecnologia
Com que les tecles quàntiques no funcionen bé a través de xarxes de fibra òptica de llarg recorregut, és extremadament urgent desenvolupar una xarxa de comunicació quàntica basada en satèl·lits que connecta diferents xarxes xifrades de terreny al voltant del món.
Tot i que les diferents característiques de la llum es poden utilitzar per crear els estats quàntics necessaris per al xifratge quàntic, la polarització és especialment adequada per a la vinculació de l'espai lliure, ja que no es veu afectada per l'atmosfera i es descodifica al receptor sense necessitat de recopilar dades. Anar a la fibra de mode únic (aquesta és una tasca difícil).
Vallone va dir: "El nostre objectiu és desenvolupar un esquema quàntic de xifrat que es pugui utilitzar entre els satèl·lits i el sòl. Les claus es generen en òrbita. No obstant això, els descodificadors de polarització actuals no són adequats per al seu ús a l'espai, ja que són inestables i cars. I complexos . Fins i tot mostren vulnerabilitats de canal secundari que poden debilitar la seguretat del protocol. "
Els investigadors diuen que el nou codificador de polarització és "POGNAC" i POGNAC és una combinació de POlarization i SaGNAC. Amb l'ajut d'un interferòmetre de Sagnac en forma de anell de fibra òptica, aquest codificador de polarització pot girar ràpidament la polarització del làser incident. El dispositiu divideix el feix en dos i la polarització de les dues bigues és perpendicular entre si. Els dos feixos passen a través del bucle de fibres en sentit horari i antihorari, respectivament. Els components actuals es poden col·locar en un paquet de 15 x 5 x 5 cm i, si els components inclosos són més petits, el paquet pot ser miniaturitzat.
En el cicle de fibra òptica, els investigadors van utilitzar moduladors electro-òptics disponibles per al comerç per canviar la polarització i crear l'estat quàntic necessari per a la distribució de claus quàntiques. Com que els raigs en sentit horari o antihorari arriben al modulador en diferents moments, són modulats independentment els uns dels altres.
El modulador utilitza una tensió aplicada per canviar la fase òptica. Tanmateix, el valor absolut del desplaçament de fase depèn de diversos paràmetres que varien amb el temps. Vallone va dir: "En POGNAC, només el desplaçament relatiu entre dues llums polaritzades és significatiu. Aquest desplaçament relatiu correspon al canvi de la polarització de la sortida. Al mateix temps, el desplaçament causat pels canvis de temperatura i altres factors és autocorrector. fa que POGNAC sigui molt estable i elimini la deriva de polarització que afecta altres dispositius. "
Valor
Els investigadors van provar els seus nous dispositius mesurant la polarització dels estats quàntics produïts per POGNAC i comparant-los amb els valors esperats. Van mesurar la taxa d’error quàntic (QBER) de culpa tan baixa com el 0,2%, molt inferior a la taxa d’error quàntic d’1% a 2% d’un sistema de distribució de tecles quàntiques típic.
"Els nostres resultats mostren que les dades es poden codificar de manera senzilla i eficient mitjançant la polarització de la llum", va dir Vallone. "Podem fer-ho amb només components comercials disponibles".
Els investigadors milloren contínuament els seus mètodes i planegen realitzar proves addicionals per observar com es comporta POGNAC en codificar claus quàntiques per al xifrat.