El mundo ha superado por primera vez el límite de la clave cuántica

El mundo ha superado por primera vez el límite de la clave cuántica. La tasa de clave de la fuente monofotónica real se ha disparado un 79 %.

Distribución de claves cuánticas(QKD) es una tecnología de cifrado basada en principios de la física cuántica y presenta un gran potencial para mejorar la seguridad de las comunicaciones. Esta tecnología transmite claves de cifrado mediante el uso de los estados cuánticos de fotones u otras partículas. Dado que estos estados cuánticos no pueden replicarse ni medirse sin modificarlos, aumenta considerablemente la dificultad para que terceros maliciosos intercepten el contenido de la comunicación entre ambas partes sin ser detectados. Debido a la dificultad de preparar fuentes monofotónicas (SPS) auténticas, la mayoría de los sistemas de distribución de claves cuánticas (QKD) desarrollados actualmente se basan en...fuentes de luzque simulan fotones individuales, como pulsos láser de baja intensidad. Dado que estos pulsos láser pueden contener múltiples fotones o ninguno, solo alrededor del 37 % de los pulsos utilizados en el sistema pueden utilizarse para generar claves de seguridad. Investigadores chinos han superado recientemente las limitaciones del sistema de distribución de claves cuánticas (QKD) propuesto previamente. Han utilizado fuentes de fotón único genuinas (SPS, es decir, sistemas capaces de emitir fotones individuales bajo demanda).

El objetivo principal de los investigadores es construir un sistema físico capaz de emitir fotones individuales de alto brillo bajo demanda, superando así las limitaciones fundamentales de las fuentes de luz debilitadas utilizadas en el pasado para construir sistemas de distribución de claves cuánticas (QKD). Su esperanza es que este sistema pueda mejorar la fiabilidad y el rendimiento de la tecnología de distribución de claves cuánticas (QKD), sentando así las bases para su futura implementación en entornos reales. Actualmente, el experimento ha obtenido resultados muy prometedores, ya que se ha comprobado que su SPS tiene una eficiencia extremadamente alta y aumenta significativamente la velocidad a la que...Sistema QKDGenera claves de seguridad. En general, estos hallazgos resaltan el potencial de los sistemas QKD basados ​​en SPS, indicando que su rendimiento puede superar significativamente al de los sistemas QKD basados ​​en WCP. "Hemos demostrado por primera vez que el rendimiento de QKD basado en SPS supera el límite de tasa fundamental de WCP", afirmaron los investigadores. En la prueba de campo de QKD del canal urbano en espacio libre con una pérdida de 14,6(1,1) dB, logramos una tasa de clave segura (SKR) de 1,08 × 10−3 bits por pulso, un 79 % superior al límite real del sistema QKD basado en luz débilmente coherente. Sin embargo, actualmente, la pérdida máxima de canal del sistema SPS-QKD sigue siendo inferior a la del sistema WCP-QKD. La menor pérdida de canal observada por los investigadores en su sistema de distribución de claves cuánticas (QKD) no se debió al sistema en sí, sino al efecto multifotón residual del protocolo sin señuelos que estaban ejecutando. Como parte de futuras investigaciones, esperan mejorar la tolerancia a pérdidas del sistema optimizando aún más el rendimiento de la fuente monofotónica (SPS) en la capa inferior del sistema o introduciendo estados cebo en el sistema. Se cree que el continuo progreso tecnológico impulsará gradualmente el desarrollo de la distribución de claves cuánticas (QKD) hacia aplicaciones prácticas y generales.