Квантовую связь удалось установить на 428 километрах
Квантовую связь до сих пор удавалось наладить на довольно больших расстояниях, но внутри лаборатории. Теперь ученым удалось реализовать протоколы этого метода безопасной коммуникации на коммерчески доступном оптическом волокне
Системы квантовой связи до сих пор были довольно ограничены в расстоянии передачи информации. Ученым удавалось установить связь между двумя лабораториями, расположенными в разных частях города, но связать абонентов в разных городах не удавалось. К тому же, условия, при которых осуществлялась передача и прием квантового сигнала, нельзя назвать приближенными к реальности.
В новой работе исследователи показали возможность создания квантовой связи между двумя устройствами по оптоволоконному кабелю длиной 428 километров вне лабораторий. Это удалось сделать благодаря технологии двухпольного квантового распределения ключей (quantum key distribution/QKD).
В двухпольном QKD две пространственно разделенные стороны («Алиса» и «Боб») тайно кодируют кубиты в одиночные фотоны, которые посылают друг другу через третью сторону, «Чарли». Чарли выполняет протокол однофотонной интерференции. Эта интерференция позволяет ему определить, являются ли секретные кубиты Алисы и Боба одинаковыми или разными, но Чарли не может определить абсолютные значения сигналов, что делает схему защищенной от взлома.
Команда исследователей провела полевые испытания системы на протоколе двухпольного QKD, отправив фотоны вдоль 428 км коммерческого оптического волокна между двумя пользователями, разделенными расстоянием прямой видимости 300 км. Ранее сигнал удавалось передать и более чем на 500 км, но оптическое волокно при этом было свернуто внутри лаборатории. В нынешнем исследовании ученые показали принципиальную реализуемость метода на практике.
Статья опубликована в журнале Physical Reveiw Letters.
