Более 100 км: в Китае установили новый рекорд протяженности квантового Интернета

Китайские ученые установили новый рекорд протяженности сверзащищенной квантовой линии связи. Они описали свое достижение в для научного журнала Light Science and Applications.

Квантовая защищенная прямая связь (Quantum secure direct communication) — это отрасль квантовой криптографии, которая предусматривает отправку сообщений по каналу, который невозможно взломать никаким способом. Пока широкому распространению технологии мешает рабочая дистанция, ведь с расстоянием увеличивается вероятность ошибок, которые уничтожают информацию.

Группа ученых из Китая описали новый дизайн и протокол, которые позволяют сохранять квантовую связь через оптическое волокно на рекордном расстоянии в 102,2 км со скоростью 0,54 бит/с — хватит для обмена текстовыми сообщениями (предыдущий рекорд составлял 28 км). При более быстрой передаче информации со скоростью 22,4 кбит/с сигнал удалось передать только на 30 км, но ее хватит для аудиозвонков.

По словам ученых, их метод позволяет передавать сообщения с использованием фазовых состояний, а также обнаруживать перехват через состояния временного интервала, при этом не использует квантовую память — специальные устройства для хранения информации, что упрощает конструкцию. Доля ошибок составила менее 0,1% — примерно в десять раз меньше, чем в предыдущих версиях квантовых линий связи.

Авторы исследования напомнили, что существует также технология, которая устанавливает двустороннюю связь при помощи обмена криптографическими ключами. Квантовая защищенная прямая связь отличается большей скоростью, ведь не тратит время на передачу и прием этих ключей, но при этом обладает высоким уровнем безопасности. Такой метод в будущем могут использовать для беспроводной связи 6G.

"Если сегодня мы заменим части Интернета, где происходит больше атак с прослушиванием, квантовыми каналами, эти части будут иметь дополнительную возможность обнаруживать и предотвращать подслушивание, делая общение еще более безопасным", — рассказал профессор Гуй-Лу Лонг из Университета Циньхуа South China Morning Post.

Фокус разбирался, как устроен квантовый Интернет и когда он начнет работать. Это сложная технология, использующая свойства физических частиц атомного и субатомного масштаба, которая обещает высокий уровень защиты от взлома.

Ранее писали, как "умный" оптоволоконный кабель может защитить Интернет от сбоев. Инженеры встроили в него лазерные сенсоры, которые заранее предупреждают об угрозах, которые могут повредить физическую инфраструктуру.