户外 内射 解锁量子互联网:德国最新实验设定环球基准
德国科学家应用量子点手脚单光子源进行了初度城际量子密钥分派实验户外 内射,展示了在79公里光纤链路上的安全通讯。这一松弛为更强劲的量子互联网时代和异日的应用铺平了谈路。
传统的加密关键依赖于复杂的数学算法和面前打算本事的末端。然则,跟着量子打算机的兴起,这些关键变得越来越脆弱,需要量子密钥分发(QKD)。
QKD是一种应用量子物理的独有特点来保护数据传输的时代。这种关键多年来一直在束缚优化,但由于现存量子光源的末端,开发大型蚁集一直具有挑战性。
在《光:科学与应用》发表的一篇新的期刊封面著作中,由德国汉诺威莱布尼茨大学(LUH)的丁飞(音译)解释、德国联邦物理时代接洽所(PTB)的Stefan Kück解释、斯图加特大学的Peter Michler解释和其他共事指引的德国科学家团队罢了了首个使用细则性单光子源的城际量子密钥分发实验,透澈改造了咱们保护机要信息免受蚁集胁迫的方法。
半导体量子点(QDs)被称为量子宇宙中的东谈主造原子户外 内射,在量子信息时代中显现出高大的照明量子光的后劲。这一松弛揭示了半导体单光子源在试验生存中安全长距离量子互联网的可行性。
下萨克森量子链路
丁飞解释解释说:“咱们接洽的是量子点,它是雷同于原子的细小结构,第四色官网但左证咱们的需要量身定制。咱们初度在两个不同城市之间的量子通讯实验中使用了这些‘东谈主造原子’。这个安装被称为‘下萨克森量子链路’,通过光纤贯通汉诺威和不伦瑞克。
城际实验在德国下萨克森州进行,其中部署了一条长约79公里的光纤,贯通汉诺威莱布尼茨大学(LUH)和德国联邦物理时代接洽院(PTB)布伦瑞克。位于LUH的Alice静态地准备偏振加密的单光子。位于PTB的Bob包含一个被迫偏振解码器,用于解密通过基于光纤的量子信谈收受到的单光子的偏振态。这亦然德国下萨克森州的第一条量子通讯链路。
罢了清醒、安全的传输
丁香五月情因此,接洽东谈主员照旧罢了了密钥的清醒和快速传输。
他们领先阐发,在实验室中,在距离达144公里的情况下,不错达到28.11 dB损耗的正密钥速度(SKRs)。在该光纤链路上罢了了35小时低量子误码率的高速度密钥传输。
“与触及SPS的现存QKD系统的相比分析标明,在这项责任中罢了的SKR超出了统共面前基于SPS的罢了。即使莫得进一步优化源和成就性能,它也接近基于弱联系脉冲的既定钓饵状况QKD公约所达到的水平。”该接洽的第一作家杨敬忠(音译)博士说。
接洽东谈主员谋略,量子点也为其他量子互联网应用的罢了提供了高大的远景,比如量子中继器和散布式量子传感,因为它们允许量子信息的固有存储,况且不错放射光子簇态。这项责任的终结强调了将半导体单光子源无缝集成到试验的、大界限的、高容量的量子通讯汇集结的可行性。
对安全通讯的需求与东谈主类自己通常陈旧。量子通讯应用光的量子特点来确保信息不会被截获。“量子点拓荒放射单光子,咱们限度并将其发送到布伦瑞克进行测量。这个历程是量子密钥分发的基础。”他抒发了对这一合营效果的答应之情:“几年前,咱们仅仅梦思着在试验宇宙的量子通讯场景中使用量子点。今天,咱们很满足大略展示它们在异日进行更多根由的实验和应用的后劲户外 内射,朝着‘量子互联网’迈进。”