Ett nytt system kan avsevärt sänka produktionskostnaderna för masskvantnyckeldistributionsnät (QKD), vilket gör dem tillgängliga för en bredare användarpublik. Detta kommer att göra det möjligt att använda QDK i den vanliga fiberoptiska kabelinfrastrukturen. Tidningen publicerades i Vetenskapliga rapporter .

Många har hört talas om kvantnyckeldistribution (QKD), som också ibland kallas kvantkryptering. I dag, detta är ett av de säkraste sätten att koda information som sedan kan användas av storbanker, militära och statliga organisationer. I ett QDK -system, informationen överförs med kvantstrålning, vilket är extremt svårt för avlyssnare att fånga upp.

"I regel, QKD använder ett svagt laserljus med ett genomsnittligt antal fotoner mindre än enhet, "förklarar Eduard Samsonov, forskningsassistent vid ITMO:s fakultet för fotonik och optisk information. "Detta ljus har grundläggande särdrag, de så kallade kvanteffekterna som inte lämnar någon chans för en tredje part att infiltrera kanalen för att läsa informationen utan att bli märkt. "

Efterfrågan på QKD -system ökar ständigt. Det finns, dock, ett hinder för deras massproduktion - det kräver mycket komplex och dyr utrustning. Dessutom, dessa system kan knappast användas i den redan existerande fiberoptiska infrastrukturen. Nyligen, ITMO -universitetets forskare har publicerat en artikel där de föreslår ett sätt att lösa dessa problem.

ITMO -universitetets forskare har utvecklat ett QKD -system med koherent detektering baserat på kvantnyckeldistributionsprotokoll för underbärvåg.

Den främsta utmärkta egenskapen hos systemet är metoden som används för att bilda tillstånd med en elektro-optisk fasmodulator. "Det är, om strålningen sker vid en viss optisk frekvens, fasmodulation resulterar i att underbärvågsfrekvenser bildas, som innehåller viss information om den överförda signalen. Om moduleringsindex är lågt, ljusstrålning vid dessa underbärvågsfrekvenser kommer att vara svag, "förklarar Eduard Samsonov.

Forskarnas huvudsakliga genombrott är en unik metod för koherent detektion för exakt den här typen av system. I grunden för metoden är användningen av en optisk bärvågsfrekvens som inte överför någon information själv men kan användas som ett stöd för att registrera den svaga signalfasen från underbärvågsfrekvenser.

Effektivt, forskarna föreslår att man installerar en annan modulator som den som skapar den initiala signalen vid underbärvågsfrekvenser men med ett ökat moduleringsindex, och sedan föra signalen genom den igen. Den här vägen, ytterligare underbärvågsfrekvenser skapas en gång till och interagerar med dem som kommer från sändaren. "Således, med konstruktiv störning kommer större delen av strålningen att finnas vid underbärvågsfrekvenserna - och vice versa, med destruktiv störning kommer större delen att vara vid den centrala frekvensen, som kan registreras av en saldo detektor. "

På samma gång, systemet upprätthåller all säkerhet och säkerhet för QKD. Forskarna har skapat en matematisk modell av det föreslagna schemat, vilket korrelerar väl med experimentella data. De har också föreslagit en analys av det utvecklade protokollets motståndskraft mot kollektiva attacker.