ETRI-KAIST tutkijat tuovat QKDn liikkuviin laitteisiin

Korealaiset tutkijat ovat onnistuneesti kehittäneet maailman ensimmäisen "mittaussuojaus"-teorian (MP), joka mahdollistaa vakaan kvanttiavainten jakelun (QKD) ilman kvanttitilojen mittauskorjausta, ja todenneet sen kokeellisesti.

Elektroniikan ja televiestinnän tutkimuslaitos (ETRI) on ilmoittanut kehittäneensä KAISTin kanssa yhteistyössä tehdyn tutkimuksen tuloksena uuden teknologian, joka pystyy ensimmäistä kertaa maailmassa toteuttamaan vakaan kvanttiviestinnän myös liikkuvissa ympäristöissä, kuten satelliiteissa, laivoissa ja drooneissa.

Tämä tutkimus voittaa sään ja muun ympäristön rajoitukset ja osoittaa ensimmäistä kertaa vakaan kvantti-informaation vaihdon teknisen toteutettavuuden myös liikkeessä oltaessa. Tämän saavutuksen odotetaan johtavan sovelluksiin eri aloilla, kuten turvallisessa satelliitti-maa-viestinnässä, drooniviestinnässä ja meriviestinnässä.

Perinteiset QKD-protokollat ​​edellyttävät vastaanottimen mittauslaitteiden toistuvaa kalibrointia aina, kun kanavan olosuhteet muuttuvat.

Tämä tutkimus kuitenkin osoitti, että vakaa avainten jakelu voidaan saavuttaa kanavaolosuhteista riippumatta vain yksinkertaisilla paikallisilla operaatioilla.

Tuloksena osoitettiin, että mittaussuojaukseen (MP) perustuva QKD-järjestelmä voi lisätä järjestelmän sallittua kvanttibittivirhesuhdetta (QBER), jopa 20,7 % nykyisiin järjestelmiin verrattuna.

Samaan aikaan ETRI ilmoitti myös esittäneensä kokeellisen kompensointimenetelmän "polarisaatiosta riippuvan häviön" ongelmaan, joka on keskeinen haaste QKD:n käytännön sovelluksissa. Tämän tutkimuksen odotetaan edistävän kompaktien ja kevyiden QKD-laitteiden kaupallistamista puuttumalla integroitujen sirupohjaisten QKD-järjestelmien suorituskyvyn heikkenemiseen.

Integroitua QKD:tä pidetään seuraavan sukupolven teknologiana korvaamaan tilaa vieviä ja kalliita bulkkioptiikkajärjestelmiä, mutta polarisaatiosta riippuva häviö integroinnin aikana voi aiheuttaa merkittävän esteen.

ETRIn tutkijat osoittivat kokeellisesti, että tämä häviö voidaan kompensoida yksinkertaisilla optisilla komponenteilla ja soveltaa polarisaatioon perustuviin QKD-järjestelmiin vakaan avainjakelun saavuttamiseksi ilman suorituskyvyn heikkenemistä.

Aiheesta aiemmin:

Uudenlainen kvanttiavainten jakelujärjestelmä

Turvallista kvanttiviestintää perusverkossa

Kvanttiturvallinen viestintä ilman avainten jakelua