El mundo ha superado por primera vez el límite de las claves cuánticas. La tasa de claves de la verdadera fuente de fotones individuales se ha disparado un 79%.
Distribución de claves cuánticasLa distribución cuántica de claves (QKD) es una tecnología de cifrado basada en principios de la física cuántica que muestra un gran potencial para mejorar la seguridad de las comunicaciones. Esta tecnología transmite claves de cifrado utilizando los estados cuánticos de fotones u otras partículas. Dado que estos estados cuánticos no se pueden replicar ni medir sin alterarlos, dificulta enormemente que terceros malintencionados intercepten el contenido de la comunicación entre las dos partes sin ser detectados. Debido a la dificultad de preparar fuentes de fotones individuales (SPS) reales, la mayoría de los sistemas de QKD desarrollados actualmente se basan en fotones atenuados.fuentes de luzque simulan fotones individuales, como pulsos láser de baja intensidad. Dado que estos pulsos láser pueden no contener fotones o contener múltiples fotones, solo alrededor del 37 % de los pulsos utilizados en el sistema pueden usarse para generar claves de seguridad. Investigadores chinos han superado recientemente las limitaciones del sistema de distribución cuántica de claves (QKD) propuesto anteriormente. Para ello, han utilizado fuentes de fotones individuales genuinas (SPS, es decir, sistemas capaces de emitir fotones individuales a demanda).
El objetivo principal de los investigadores es construir un sistema físico capaz de emitir fotones individuales de alta luminosidad a demanda, superando así las limitaciones fundamentales de las fuentes de luz atenuadas utilizadas anteriormente para construir sistemas de distribución cuántica de claves (QKD). Esperan que este sistema mejore la fiabilidad y el rendimiento de la tecnología QKD, sentando las bases para su futura implementación en entornos reales. Actualmente, el experimento ha obtenido resultados muy prometedores, ya que se ha comprobado que su fuente de fotones individuales (SPS) posee una eficiencia extremadamente alta y aumenta significativamente la velocidad de emisión.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 velocidad fundamental de WCP», afirmaron los investigadores. En la prueba de QKD de campo del canal urbano en espacio libre con una pérdida de 14,6 (1,1) dB, se alcanzó una tasa de clave segura (SKR) de 1,08 × 10⁻³ bits por pulso, un 79 % superior al límite actual del sistema QKD basado en luz débilmente coherente. Sin embargo, actualmente, la pérdida máxima del canal del sistema SPS-QKD sigue siendo inferior a la del sistema WCP-QKD. La menor pérdida del canal observada por los investigadores en su sistema de distribución de claves cuánticas (QKD) no se debió al sistema en sí, sino al efecto residual de múltiples fotones en el protocolo sin señuelos que estaban utilizando. Como parte de futuras investigaciones, esperan mejorar la tolerancia a pérdidas del sistema optimizando aún más el rendimiento de la fuente de fotones individuales (SPS) en la capa inferior del sistema o introduciendo estados de señuelo. Se cree que el progreso tecnológico continuo impulsará gradualmente el desarrollo de la distribución cuántica de claves (QKD) hacia aplicaciones prácticas y generales.
Fecha de publicación: 25 de junio de 2025