Trots att den är den mest avancerade kvanttekniken, säker kryptering av informationsenheter baserade på en metod som kallas quantum key distribution (QKD) är för närvarande begränsad av kanalens kapacitet att skicka eller dela hemliga bitar. I en ny studie publicerad i EPJ D. , Gan Wang, som är ansluten till både Peking University, Bejing, Kina, och University of York, STORBRITANNIEN, och kollegor visar hur man bättre kan närma sig den hemliga nyckelkapaciteten genom att förbättra kanalens nedre gräns.

Den säkra krypteringen av informationsenheter baserade på en metod som kallas kvantnyckeldistribution (QKD) innebär distribution av hemliga nycklar mellan två parter - nämligen, Alice, avsändaren, och Bob, mottagaren - genom att använda kvantsystem som informationsbärare. Dock, den mest avancerade kvanttekniken, QKD, är för närvarande begränsad av kanalens kapacitet att skicka eller dela hemliga bitar. I en ny studie publicerad i EPJ D, Gan Wang, som är ansluten till både Peking University, Bejing, Kina, och University of York, STORBRITANNIEN, och kollegor visar hur man bättre kan närma sig den hemliga nyckelkapaciteten genom att förbättra kanalens nedre gräns.

Det första steget i en QKD -överföring övervakas av en avlyssning, heter Eva, som Alice och Bob delar en rå nyckel. Dock, Eve har inte tillgång till en perfekt kopia av de signaler som Alice skickar på grund av kvantregler. Under den andra etappen, Alice och Bob följer klassiska protokoll som innefattar korrigering av fel och förbättring av sekretessnivåer. Således, Alice och Bob delar en komplett hemlig nyckel som senare kan användas för att skicka konfidentiella meddelanden.

Författarna fokuserar på en viss typ av kanal, kallas den bullriga termiska förstärkarkanalen, där insignalerna förstärks tillsammans med brus som induceras av den termiska miljön. Författarna beräknar den högsta kända mängden hemliga informationsenheter, eller bitar, som Alice och Bob kan dela via en sådan kanal. Detta görs genom att injicera kontrollerat brus-bestående av väldefinierad termisk omrörning-i detektionsapparaterna. Genom att optimera över detta brus, de förbättrar den nedre gränsen för kapaciteten i förstärkarkanalen. Författarna bekräftar också att fördelningen av hemliga nycklar över denna kanal kan ske i högre takt än själva överföringen av kvantinformation.