علماء صينيون يسجلون رقماً قياسياً جديداً في توزيع المفاتيح الكمومية عالية المعدل
طور علماء صينيون نظام توزيع المفاتيح الكمومية عالي السرعة لتوليد مفاتيح التشفير بمعدل يتجاوز 110 ميغا بت / ثانية عبر ألياف بصرية قياسية بطول 10 كيلومترات، مسجلين رقما قياسيا جديدا في هذا المجال.
قال شيوي فهي هو، الأستاذ في جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا، إن ذلك إنجازا ذو أهمية كبيرة للتطبيق واسع النطاق للاتصالات الكمومية والشبكة الكمومية.
ونشرت نتائج البحث في مجلة الفوتونيات الطبيعية يوم الثلاثاء المنصرم.
يمكن أن توفر تكنولوجيا توزيع المفاتيح الكمومية اتصالا آمنا مثبتا بشكل أساسي، حيث أن معدل إنشاء مفاتيح التشفير (السرعة التي يتم بها إنشاء مفاتيح التشفير) هو معيار رئيسي لقياس جودة تطبيق أي نظام لتوزيع المفاتيح الكمومية، والذي اقتصر حتى الآن على حوالي بضعة ميغا بت في الثانية.
وفي هذا السياق؛ قال شيوي إن أعلى معدل لإنشاء مفاتيح التشفير عرفه المجتمع الأكاديمي الدولي في السابق كان حوالي 10 ميغا بت / ثانية عبر الألياف الضوئية القياسية بطول 10 كيلومترات.
قام فريق بحثي بقيادة الفيزيائيين الصينيين بان جيان وي، و شيوي فهي هو، من جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا، بالتعاون مع باحثين من معاهد وجامعات صينية أخرى بما في ذلك معهد شانغهاي للنظم الدقيقة (الميكروسيستم) وتكنولوجيا المعلومات التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، ومعهد جينان لتكنولوجيا الكم، ومعهد هاربين للتكنولوجيا، قام بتطوير نظام توزيع مفاتيح كمومية قادر على توليد مفاتيح تشفير بسرعة قياسية مرتفعة تبلغ 115.8 ميغا بت / ثانية عبر ألياف بصرية قياسية بطول 10 كيلومترات، ويقدر على توزيع المفاتيح على مسافة ما يصل إلى 328 كيلومترا من الألياف ذات الفقد المنخفض للغاية، حيث يعمل النظام بثبات لأكثر من 50 ساعة.
وأشار شيوي إلى أن هذه القدرات تعزى إلى كاشف أحادي الفوتون فائق التوصيل متعدد البكسلات مع معدل عد فائق، وهو جهاز إرسال متكامل قادر على تشفير حالات الاستقطاب بشكل ثابت مع معدل خطأ منخفض، وتعزى أيضا إلى خوارزمية سريعة لمرحلة ما بعد المعالجة لتوليد المفاتيح في الوقت الفعلي وإلى أداء معدل ساعة النظام العالي.
وفقا للباحثين، تظهر النتائج جدوى توزيع المفاتيح الكمومية عالية المعدل العملي، والذي يمكن أن يلبي احتياجات الاتصالات ذات النطاق الترددي العالي، وبالتالي يفتح إمكانية تطبيقات واسعة النطاق للاتصالات الكمومية.