Per la prima volta, il mondo ha superato il limite delle chiavi quantistiche. Il tasso di chiavi della vera sorgente a singolo fotone è aumentato del 79%.
Distribuzione di chiavi quantistiche(QKD) è una tecnologia di crittografia basata su principi fisici quantistici e mostra un grande potenziale nel migliorare la sicurezza delle comunicazioni. Questa tecnologia trasmette chiavi di crittografia utilizzando gli stati quantistici di fotoni o altre particelle. Poiché questi stati quantistici non possono essere replicati o misurati senza modificarne lo stato, aumenta notevolmente la difficoltà per i malintenzionati di intercettare il contenuto della comunicazione tra le due parti senza essere rilevati. A causa della difficoltà di preparare vere sorgenti di singoli fotoni (SPS), la maggior parte dei sistemi di distribuzione di chiavi quantistiche (QKD) attualmente sviluppati si basa su attenuati.fonti di luceche simulano singoli fotoni, come gli impulsi laser a bassa intensità. Poiché questi impulsi laser possono anche non contenere fotoni o contenere più fotoni, solo circa il 37% degli impulsi utilizzati nel sistema può essere utilizzato per generare chiavi di sicurezza. I ricercatori cinesi hanno recentemente superato con successo i limiti del sistema di distribuzione quantistica delle chiavi (QKD) precedentemente proposto. Hanno utilizzato vere e proprie sorgenti di singoli fotoni (SPS, ovvero sistemi in grado di emettere singoli fotoni su richiesta).
L'obiettivo principale dei ricercatori è costruire un sistema fisico in grado di emettere singoli fotoni ad alta luminosità su richiesta, superando così i limiti fondamentali delle sorgenti luminose indebolite utilizzate in passato per costruire sistemi di distribuzione di chiavi quantistiche (QKD). La loro speranza è che questo sistema possa migliorare l'affidabilità e le prestazioni della tecnologia di distribuzione di chiavi quantistiche (QKD), gettando così le basi per il suo futuro impiego in ambienti reali. Attualmente, l'esperimento ha ottenuto risultati molto promettenti perché è stato riscontrato che il suo SPS ha un'efficienza estremamente elevata e aumenta significativamente la velocità con cui ilSistema QKDgenera chiavi di sicurezza. Nel complesso, questi risultati evidenziano il potenziale dei sistemi QKD basati su SPS, indicando che le loro prestazioni possono superare significativamente quelle dei sistemi QKD basati su WCP. "Abbiamo dimostrato per la prima volta che le prestazioni del QKD basato su SPS superano il limite di velocità fondamentale del WCP", hanno affermato i ricercatori. Nel test QKD sul campo del canale urbano in spazio libero con una perdita di 14,6(1,1) dB, abbiamo ottenuto una velocità di chiave sicura (SKR) di 1,08 × 10−3 bit per impulso, che era superiore del 79% al limite effettivo del sistema QKD basato su luce debolmente coerente. Tuttavia, al momento, la perdita di canale massima del sistema SPS-QKD è ancora inferiore a quella del sistema WCP-QKD. La minore perdita di canale osservata dai ricercatori nel loro sistema di distribuzione di chiavi quantistiche (QKD) non derivava dal sistema stesso, ma era attribuita all'effetto multifotone residuo nel protocollo decoy-free che stavano eseguendo. Nell'ambito di ricerche future, sperano di migliorare la tolleranza alle perdite del sistema ottimizzando ulteriormente le prestazioni della sorgente a singolo fotone (SPS) allo strato inferiore del sistema o introducendo stati esca nel sistema. Si ritiene che il continuo progresso tecnologico promuoverà gradualmente lo sviluppo della distribuzione di chiavi quantistiche (QKD) verso applicazioni pratiche e generali.
Data di pubblicazione: 25-06-2025