Lần đầu tiên thế giới đã vượt qua giới hạn khóa lượng tử.

Lần đầu tiên thế giới đã vượt qua giới hạn khóa lượng tử. Tốc độ tạo khóa của nguồn photon đơn thực sự đã tăng vọt 79%.

Phân phối khóa lượng tử(QKD) là một công nghệ mã hóa dựa trên các nguyên lý vật lý lượng tử và cho thấy tiềm năng lớn trong việc tăng cường bảo mật thông tin liên lạc. Công nghệ này truyền các khóa mã hóa bằng cách sử dụng các trạng thái lượng tử của photon hoặc các hạt khác. Vì các trạng thái lượng tử này không thể được sao chép hoặc đo lường mà không làm thay đổi trạng thái của chúng, nên nó làm tăng đáng kể độ khó cho các bên xấu trong việc chặn nội dung liên lạc giữa hai bên mà không bị phát hiện. Do khó khăn trong việc chuẩn bị các nguồn photon đơn (SPS) thực sự, hầu hết các hệ thống phân phối khóa lượng tử (QKD) hiện đang được phát triển đều dựa vào các photon suy giảm.nguồn sángChúng mô phỏng các photon đơn lẻ, chẳng hạn như các xung laser cường độ thấp. Vì các xung laser này cũng có thể không chứa photon hoặc chứa nhiều photon, nên chỉ khoảng 37% số xung được sử dụng trong hệ thống có thể được dùng để tạo ra các khóa bảo mật. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc gần đây đã khắc phục thành công những hạn chế của hệ thống phân phối khóa lượng tử (QKD) được đề xuất trước đó. Họ đã sử dụng các nguồn photon đơn lẻ thực sự (SPS, tức là các hệ thống có khả năng phát ra các photon riêng lẻ theo yêu cầu).

Mục tiêu chính của các nhà nghiên cứu là xây dựng một hệ thống vật lý có khả năng phát ra các photon đơn có độ sáng cao theo yêu cầu, từ đó khắc phục những hạn chế cơ bản của các nguồn sáng yếu được sử dụng trước đây để xây dựng các hệ thống phân phối khóa lượng tử (QKD). Họ hy vọng rằng hệ thống này có thể nâng cao độ tin cậy và hiệu suất của công nghệ phân phối khóa lượng tử (QKD), từ đó đặt nền tảng cho việc triển khai trong môi trường thực tế trong tương lai. Hiện tại, thí nghiệm đã đạt được những kết quả rất khả quan vì hệ thống phát photon đơn (SPS) của họ được phát hiện có hiệu suất cực cao và làm tăng đáng kể tốc độ xử lý.Hệ thống QKDtạo ra các khóa bảo mật. Nhìn chung, những phát hiện này làm nổi bật tiềm năng của các hệ thống QKD dựa trên SPS, cho thấy hiệu suất của chúng có thể vượt trội đáng kể so với các hệ thống QKD dựa trên WCP. “Chúng tôi đã chứng minh lần đầu tiên rằng hiệu suất của QKD dựa trên SPS vượt quá giới hạn tốc độ cơ bản của WCP”, các nhà nghiên cứu cho biết. Trong thử nghiệm QKD thực địa của kênh đô thị không gian tự do với tổn hao 14,6(1,1) dB, chúng tôi đã đạt được tốc độ khóa bảo mật (SKR) là 1,08 × 10−3 bit trên mỗi xung, cao hơn 79% so với giới hạn thực tế của hệ thống QKD dựa trên ánh sáng kết hợp yếu. Tuy nhiên, hiện tại, tổn hao kênh tối đa của hệ thống SPS-QKD vẫn thấp hơn so với hệ thống WCP-QKD. Tổn hao kênh thấp hơn được các nhà nghiên cứu quan sát thấy trong hệ thống phân phối khóa lượng tử (QKD) của họ không bắt nguồn từ chính hệ thống, mà là do hiệu ứng đa photon còn sót lại trong giao thức không có mồi nhử mà họ đang sử dụng. Trong các nghiên cứu tương lai, họ hy vọng sẽ nâng cao khả năng chịu lỗi của hệ thống bằng cách tối ưu hóa hơn nữa hiệu suất của nguồn photon đơn (SPS) ở lớp dưới cùng của hệ thống hoặc đưa các trạng thái mồi vào hệ thống. Người ta tin rằng sự tiến bộ công nghệ liên tục sẽ dần thúc đẩy sự phát triển của phân phối khóa lượng tử (QKD) hướng tới các ứng dụng thực tiễn và phổ biến.