O mundo ultrapassou o limite da chave quântica pela primeira vez.

Pela primeira vez, o mundo ultrapassou o limite da chave quântica. A taxa de geração de chaves da verdadeira fonte de fóton único aumentou 79%.

Distribuição de Chaves QuânticasA Distribuição Quântica de Chaves (QKD) é uma tecnologia de criptografia baseada em princípios da física quântica e demonstra grande potencial para aprimorar a segurança das comunicações. Essa tecnologia transmite chaves de criptografia utilizando os estados quânticos de fótons ou outras partículas. Como esses estados quânticos não podem ser replicados ou medidos sem que seus estados sejam alterados, isso aumenta consideravelmente a dificuldade para agentes maliciosos interceptarem o conteúdo da comunicação entre as duas partes sem serem detectados. Devido à dificuldade em preparar fontes de fótons únicos (SPS) verdadeiras, a maioria dos sistemas de QKD atualmente desenvolvidos depende de fontes atenuadas.fontes de luzque simulam fótons individuais, como pulsos de laser de baixa intensidade. Como esses pulsos de laser podem não conter fótons ou conter múltiplos fótons, apenas cerca de 37% dos pulsos usados ​​no sistema podem ser utilizados para gerar chaves de segurança. Pesquisadores chineses superaram recentemente com sucesso as limitações do sistema de distribuição quântica de chaves (QKD) proposto anteriormente. Eles utilizaram fontes genuínas de fótons individuais (SPS, ou seja, sistemas capazes de emitir fótons individuais sob demanda).

O principal objetivo dos pesquisadores é construir um sistema físico capaz de emitir fótons individuais de alto brilho sob demanda, superando assim as limitações fundamentais enfrentadas pelas fontes de luz enfraquecidas usadas no passado para construir sistemas de distribuição quântica de chaves (QKD). A expectativa é que esse sistema possa aprimorar a confiabilidade e o desempenho da tecnologia de distribuição quântica de chaves (QKD), estabelecendo as bases para sua futura implementação em ambientes reais. Atualmente, o experimento alcançou resultados muito promissores, pois constatou-se que seus fótons individuais de alta potência possuem eficiência extremamente alta e aumentam significativamente a taxa de geração de fótons.Sistema QKDgera chaves de segurança. No geral, essas descobertas destacam o potencial dos sistemas QKD baseados em SPS, indicando que seu desempenho pode superar significativamente o dos sistemas QKD baseados em WCP. "Demonstramos pela primeira vez que o desempenho do QKD baseado em SPS excede o limite fundamental de taxa do WCP", afirmaram os pesquisadores. No teste de QKD em campo, em um canal urbano de espaço livre com perda de 14,6 (1,1) dB, alcançamos uma taxa de chave segura (SKR) de 1,08 × 10−3 bits por pulso, o que representa um aumento de 79% em relação ao limite real do sistema QKD baseado em luz fracamente coerente. No entanto, atualmente, a perda máxima do canal do sistema SPS-QKD ainda é menor do que a do sistema WCP-QKD. A menor perda de canal observada pelos pesquisadores em seu sistema de distribuição quântica de chaves (QKD) não se originou do próprio sistema, mas foi atribuída ao efeito residual de múltiplos fótons no protocolo sem isca que estavam utilizando. Como parte de pesquisas futuras, eles esperam aprimorar a tolerância a perdas do sistema, otimizando ainda mais o desempenho da fonte de fóton único (SPS) na camada inferior do sistema ou introduzindo estados de isca no sistema. Acredita-se que o progresso tecnológico contínuo promoverá gradualmente o desenvolvimento da distribuição quântica de chaves (QKD) rumo a aplicações práticas e gerais.