La distància més llarga del món! Científics xinesos van establir un nou rècord en 509 km de Qunicacions Quàntiques de fibra òptica
El 3 de març, un periodista de Science and Technology Daily va saber de l’Institut Jinan de la tecnologia quàntica que després de la primera verificació experimental de la viabilitat de la distribució de claus quàntiques de dos camps de llarg recorregut, després d’implementar un experiment de distribució de claus quàntiques de doble camp en una fibra de 300 quilòmetres en entorn real, el professor Wang Xiangbin i l'investigador Liu Yang de l'Institut Jinan de tecnologia quàntica van col·laborar de nou amb l'acadèmic Pan Jianwei de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina per realitzar la distribució de claus quàntiques de doble camp (TF -QKD) de 509 quilòmetres de fibra òptica d’entorn real. Els resultats relacionats han estat publicats en línia a la revista autoritària internacional "Physical Review Letters" recentment. El professor Wang Xiangbin i el professor Zhang Qiang són co-corresponents autors del treball. Aquest assoliment va establir amb èxit un nou rècord mundial per a la distància de transmissió més llarga de la distribució de claus quàntiques.
En l'aplicació pràctica de llarg abast de la distribució de claus quàntiques (QKD), la pèrdua de canals és el factor limitant més greu. TF-QKD utilitza la interferència d’un fotó únic com a esdeveniment de detecció efectiu, cosa que fa que la taxa de codificació segura disminueixi linealment amb l’arrel quadrada de l’atenuació del canal, i fins i tot pot trencar fàcilment la velocitat de codificació QKD límit lineal sense relleus. Tot i això, les condicions d’implantació de TF-QKD són bastant dures, requerint una interferència a nivell de fotó de dos làsers independents remots i, alhora, cal assolir l’estimació precisa de la deriva ràpida en fase relativa dels enllaços de fibra de llarga distància. mitjançant resultats de detecció d’un fotó únic.
L’aspecte teòric d’aquest assoliment es basa en el protocol de distribució de claus quàntiques de doble camp “enviar-no-enviar” proposat pel professor Wang Xiangbin, que millora molt la tolerància del sistema al soroll de fase; en l’aspecte experimental, l’equip del professor Zhang Qiang va adoptar la tecnologia de transmissió de freqüència de temps. Els làsers a distància independents tenen el mateix bloqueig de longitud d’ona i utilitzen la llum de referència de fase addicional per estimar la deriva en fase relativa de la fibra, assegurant les propietats de seguretat de la mesura. dispositiu. Finalment, la distància de codificació segura de QKD es va ampliar amb èxit a 509 quilòmetres al laboratori, trencant el límit teòric absolut de la taxa de codificació definit pel tradicional QKD sense relleu. Al mateix temps, en comparació amb altres experiments amb QKD de dos camps, la investigació té un avantatge únic en termes de seguretat: no només és independent dels equips de mesura, sinó que considera plenament la seguretat amb una longitud de codi limitada. Si la freqüència de repetició del sistema s'actualitza a 1 GHz utilitzada en xarxes de comunicació quàntica de llarga distància, com la línia principal de Beijing-Shanghai, la velocitat de codi pot arribar a 5 quilòmetres a 300 quilòmetres, cosa que reduirà considerablement el nombre de relés de confiança en la fibra òptica quàntica quàntica. xarxes de comunicació. Millorar significativament la seguretat de la xarxa de comunicació secreta de quantum de fibra òptica.