Kvant fizikası prinsiplərinə əsaslanan kriptoqrafik texnika olan Kvant açarlarının paylanması (QKD) rabitənin təhlükəsizliyini artırmaq üçün əhəmiyyətli potensial nümayiş etdirdi. Bu texnika, fotonların və ya digər hissəciklərin kvant vəziyyətlərindən istifadə edərək şifrələmə açarlarının ötürülməsinə imkan verir, onları dəyişdirmədən kopyalamaq və ya ölçmək mümkün deyil, bu da zərərli tərəflərin aşkarlanmadan qaçaraq iki tərəf arasındakı söhbətlərə müdaxilə etməsini əhəmiyyətli dərəcədə çətinləşdirir.

Həqiqi tək foton mənbələrini (SPS) istehsal etmək çətin olduğundan, bu günə qədər hazırlanmış QKD sistemlərinin əksəriyyəti aşağı intensivlikli lazer impulsları kimi tək fotonları təqlid edən zəifləmiş işıq mənbələrinə əsaslanır . Bu lazer impulsları heç bir foton və ya birdən çox foton ehtiva edə bilmədiyi üçün sistemlər tərəfindən istifadə edilən impulsların yalnız təxminən 37%-i təhlükəsiz açarlar yaratmaq üçün istifadə edilə bilər.

Çin Elm və Texnologiya Universitetinin (USTC) tədqiqatçıları bu yaxınlarda əsl SPS-dən (yəni, tələb olunduqda yalnız bir fotonu buraxa bilən sistem) istifadə edərək, əvvəllər təklif edilmiş QKD sistemlərinin bu məhdudiyyətini aradan qaldıra bildilər. Fiziki İcmal Məktublarında dərc olunan məqalədə qeyd olunan onların yeni təklif olunan QKD sistemi, əhəmiyyətli dərəcədə yüksək təhlükəsiz açar dərəcəsinə (SKR) nail olmaqla, keçmişdə tətbiq edilən texnikaları üstələyib.

“Zəif koherent nəbz (WCP) fırıldaqçı vəziyyət protokolları ilə birlikdə QKD-də geniş istifadə edilmişdir” dedi. “Zəif koherent nəbz (WCP)-QKD məhdudiyyəti tək foton ehtimalı üçün nəzəri yuxarı 1/e həddidir ki, bu da açar yaratma sürətini məhdudlaşdırır. Nəzəriyyə SPS-nin bu həddi poza biləcəyini təklif etsə də, keçmiş təcrübələr aşağı mənbə parlaqlığı (~10%) ilə dayandırılmışdı və bu, onların üstünlüyünü sübut etməyə mane olmuşdu.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1750656396&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-06-true-photon-source-boosts-key.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMDQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTA0Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTA0Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1750656396688&bpp=4&bdt=168&idt=54&shv=r20250617&mjsv=m202506170101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750656296%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750656296%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750656296%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C336x280%2C1200x280&nras=1&correlator=5580789350158&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1880&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092195%2C31092886%2C95332925%2C95353386%2C95362655%2C95364385%2C95359265%2C95364333%2C95364390&oid=2&pvsid=3137309750697473&tmod=1538617783&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=6&uci=a!6&btvi=3&fsb=1&dtd=187

Xu və onun həmkarları tərəfindən aparılan son araşdırmanın əsas məqsədi keçmişdə QKD sistemlərini yaratmaq üçün istifadə edilən zəifləmiş işıq mənbələrinin əsas məhdudiyyətlərini aşaraq tələbat üzrə yüksək parlaqlıqlı tək fotonlar buraxa bilən fiziki sistem qurmaq idi.

Onların ümidi bu sistemin QKD texnikalarının etibarlılığını və performansını artıraraq, onların gələcəkdə real dünya şəraitində tətbiqinə imkan verəcəkdi.

“Yüksək effektiv kvant-nöqtəli boşluqlu tək foton mənbəyi, dar diapazonlu filtrasiya və aşağı itkili qütbləşmə modulyasiyasını həyata keçirməklə biz QKD üçün bu günə qədər bildirilmiş ən səmərəli SPS əsaslı işıq mənbəyini hazırlamışıq” deyə Xu izah edib. “Bu qabaqcıl mənbədən istifadə edərək, biz həm laboratoriya, həm də boş sahə mühitlərində bir sıra QKD təcrübələri keçirdik.”

Tədqiqatçılar tərəfindən aparılan təcrübələr çox ümidverici nəticələr verdi, çünki onların SPS-nin yüksək səmərəli olduğu aşkar edildi, eyni zamanda QKD sisteminin təhlükəsiz açarlar yaratma sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artırdı. Ümumilikdə, bu tapıntılar SPS əsaslı QKD sistemlərinin potensialını vurğulayır və onların WCP-QKD sistemlərini əhəmiyyətli fərqlə üstələyə biləcəyini göstərir.

“Biz ilk dəfə olaraq SPS əsaslı QKD-nin WCP-lərin əsas tarif həddini aşdığını nümayiş etdirdik” dedi Xu. “14,6(1,1) dB itkisi olan boş yer şəhər kanalı üzərində QKD sahəsində sınaqda biz impuls başına 1,08 × 10 ⁻³ bit SKR əldə etdik və zəif koherent işıq əsaslı QKD-nin praktiki həddini 79% üstələdik. Buna baxmayaraq, SPSQ üçün maksimum kanal itkisi hələ də WPSQ-dən aşağıdır.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Sistemin özünə xas olmaqdansa, tədqiqatçıların QKD sistemində müşahidə etdikləri kanal itkisinin aşağı olması onların işlətdikləri fırıldaqsız-dövlətsiz protokoldakı qalıq çoxfoton effektləri ilə əlaqələndirildi. Gələcək tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, onlar əsas SPS-nin performansını daha da optimallaşdırmaqla və ya sistemlərinə təxribat vəziyyətlərini daxil etməklə sistemlərinin itkiyə dözümlülüyünü yaxşılaşdırmağa ümid edirlər.

“Növbəti tədqiqatlarımız, məsələn, kvant nöqtəli tək foton mənbələrini optimallaşdırmaqla – foton emissiyasının səmərəliliyini və saflığını yaxşılaşdırmaqla – QKD sisteminin performansını optimallaşdırmaq və saxta vəziyyət nəzəriyyəsi kimi protokolları araşdırmaq yolu ilə SPS QKD-nin performansını artırmağa yönəldiləcək” dedi Xu.

“Əlavə olaraq, biz kvant teleportasiyası, kvant releləri və kvant təkrarlayıcılardan istifadə edən mürəkkəb kvant şəbəkə infrastrukturlarının mümkünlüyünü araşdıra bilərik. Əminik ki, davam edən texnoloji irəliləyişlər tədricən QKD-ni praktiki və ümumi tətbiqlərə doğru hərəkət etdirəcək.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Liza Lok tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Ətraflı məlumat: Yang Zhang et al, Fundamental Weak Coherent-State Rate Limitini aşan Eksperimental Tək Fotonlu Kvant Açar Paylanması, Fiziki Baxış Məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.210801 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2406.02045

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

© 2025 Science X Network