Ученые из ЕС создали канал квантовой связи, который не сможет взломать ни Китай, ни Россия

Исследователи из Университета Лейбница в Ганновере, Физико-технического федерального университета в Брауншвейге и Университета Штутгарта представили новаторский метод безопасной связи. Эта разработка использует полупроводниковые квантовые точки и квантовое распределение ключей (КРК) как способы защиты конфиденциальной информации от киберугроз, передает Interesting Engineering.

Квантовое распределение ключей (КРК) — метод безопасного обмена ключами шифрования между двумя сторонами. Этот подход использует принципы квантовой механики для генерации случайных ключей, которые невозможно взломать даже с помощью квантовых компьютеров. КРК использует одиночные фотоны в качестве носителей квантовых ключей. Любая попытка перехватить сообщение приводит к ошибкам в сигнале, что приводит к его немедленному обнаружению. Однако ограничения существующих квантовых источников света затрудняют создание крупных сетей с использованием КРК, несмотря на постоянную оптимизацию.

Исследовательская группа обратилась к полупроводниковым квантовым точкам в качестве источников одиночных фотонов. Такой подход помог им достичь высокой скорости безопасной передачи ключей на расстояние 79 км между Ганновером и Брауншвейгом.

"Мы работаем с квантовыми точками, которые представляют собой крошечные структуры, похожие на атомы, но адаптированные к нашим потребностям", — объяснили разработчики. — "Впервые мы использовали эти "искусственные атомы" в эксперименте по квантовой связи между двумя разными городами. Эта установка, известная как "Квантовая связь Нижней Саксонии", соединяет Ганновер и Брауншвейг посредством оптического волокна".

КРК использует квантовые характеристики света, чтобы гарантировать безопасность сообщений от перехвата. Устройства с квантовыми точками излучают одиночные фотоны, поляризацию которых контролируется исследователями и отправляется в Брауншвейг.

Сравнительный анализ нового метода КРК с существующими, включающими однофотонные источники, показывает, что он превосходит их. Ученые уверены, что квантовую связь ждет хорошее будущее. Помимо обеспечения безопасной связи, квантовые точки также открывают потенциал для квантовых повторителей и распределенного квантового зондирования. Они позволяют хранить квантовую информацию и могут излучать состояния фотонных кластеров. Эти возможности обещают плавную интеграцию полупроводниковых однофотонных источников в крупномасштабные и мощные сети квантовой связи.

"Несколько лет назад мы только мечтали использовать квантовые точки в реальных сценариях квантовой связи. Сегодня мы рады продемонстрировать их потенциал для многих интересных экспериментов и приложений в будущем, продвигаясь к квантовому интернету", — добавили исследователи.