В КНР исследователи разработали систему квантовой прямой связи

Группа китайских исследователей разработала теорию односторонней прямой квантовой связи и внедрила ее в практическую систему, о чем сообщило агентство Синьхуа 23 февраля. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science Advances, подтверждает, что ученые из Пекинской академии квантовых информационных наук, Университета Цинхуа и Северо-Китайского технологического университета установили новый рекорд в испытаниях оптического волокна, достигнув расстояния передачи в 104,8 км. Им удалось обеспечить стабильную передачу данных со скоростью 2,38 килобита в секунду на протяжении 168 часов.

Концепция квантовой прямой связи была предложена под руководством Лонг Гилу из Университета Цинхуа, который является одним из авторов исследования. Этот метод гарантирует безопасную связь, используя квантовые состояния и обеспечивая такие функции, как обнаружение подслушивания, совместимость с существующими сетями, упрощение управления и скрытая передача. Основная проблема в данной области заключается в создании безопасной и надежной связи с использованием квантовых состояний, которые обладают очень низкой энергией. Эти состояния подвержены влиянию помех в квантовых каналах, где наблюдается высокий уровень шума, значительные потери и угроза перехвата.

Ранее использовались двунаправленные протоколы, которые требовали передачи квантовых состояний в обе стороны. Это приводило к серьезным потерям и ограничивало возможности повышения производительности системы. «В 2022 году мы достигли мирового рекорда в прямой квантовой связи на расстоянии более 100 километров, но скорость передачи была всего 0,5 бита в секунду, что позволяло передавать лишь ограниченное количество символов», — отметил Лонг.

Он добавил, что односторонняя передача снижает расстояние передачи квантового состояния вдвое, что уменьшает потери и является ключевым для повышения эффективности квантовой связи. Исследователи разработали технологии кодирования для работы в условиях высокого шума и потерь, что позволило установить теоретическую основу для односторонней квантовой связи. Они успешно справились с техническими задачами и завершили создание коммуникационного терминала. С помощью новой системы скорость передачи увеличилась в 4 760 раз по сравнению с системой 2022 года, что заметно повысило производительность квантовой связи.

Лонг отметил, что системы квантовой связи будут применяться в областях с высокими требованиями к информационной безопасности, таких как государственные учреждения и финансовый сектор. Существуют два основных типа квантовой безопасной связи: квантовое распределение ключей, использующее квантовые состояния для генерации ключей и передачи зашифрованной информации с помощью классической связи, и квантовая прямая связь, обеспечивающая прямую трансляцию информации через квантовые состояния. В случае перехвата, квантовые состояния могут самоуничтожаться, что гарантирует безопасность передаваемой информации.

Как сообщалось ранее — Ученые научились удалять хромосому, вызывающую синдром Дауна