ПЕКИН – Китайски изследователи са разработили първата в света широкомащабна мрежа за квантово разпределение на ключове (QKD), базирана на интегрирани фотонни квантови чипове, според проучване, публикувано в четвъртък в списание Nature.
Тази мрежа поддържа паралелна комуникация, включваща 20 потребители, като същевременно покрива общо разстояние от 3700 километра и постига глобално водещо ниво по отношение както на потребителския мащаб, така и на мрежата.
QKD използва квантови състояния за предаване на ключове за криптиране на информация, като по този начин гарантира комуникационна сигурност. QKD с двойно поле, който е подходящ за квантова комуникация на дълги разстояния и поддържа споделяне на ресурси в края на детектора, се появи като усъвършенствана форма на QKD технология.
Въпреки това, поради изключително високите изисквания за производителност на източниците на светлина и модулационните устройства, необходимата интеграция на хардуерния чип е трудно постижима. В резултат на това тази технология се използва най-вече в QKD от точка до точка, докато реализацията на многопотребителска, широкомащабна мрежова система е изправена пред значителни предизвикателства.
Екип, ръководен от Wang Jianwei от Факултета по физика на Пекинския университет, и Gong Qihuang, академик на Китайската академия на науките, разработи серия от високопроизводителни, напълно интегрирани фотонни квантови чипове. На базата на тези чипове те изградиха QKD мрежа с двойно поле, включваща 20 квантови чипове възли.
Според Уанг, това е първата в света демонстрация на QKD мрежа, базирана на фотонни квантови чипове от повече от две десетилетия. Експериментите показаха, че тези чипове показват висока еднородност по време на производството на ниво пластина, което позволява евтино масово производство. Той поставя техническа основа за изграждане на QKD мрежи, включващи по-големи разстояния и повече потребители.
„Базираните на чипове QKD мрежи представляват значителна стъпка към миниатюризацията на системата и практичността на устройството“, каза Уанг, добавяйки, че високопроизводителните и евтини фотонни квантови чипове притежават значителен потенциал за напредване на практическото приложение и широкомащабното разгръщане на квантовите мрежи.
Рецензенти от Nature отбелязаха, че тази работа представлява значителен напредък в технологията на квантовия чип и квантовата мрежа, докато демонстрираната мрежа с квантов чип показва забележителна мащабируемост. „Статията несъмнено има голямо въздействие върху общността на квантовата комуникация“, коментира рецензент.
Гонг каза, че това постижение осигурява жизнеспособно решение за изграждане на широкомащабни квантови комуникационни мрежи с чипове и ще насърчи миниатюризацията, практическото приложение и широкомащабното развитие на квантовите комуникационни системи.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта