100 Kilometrenin Üzerindeki Güvenli Kuantum İletişimi, Doğruluk ve Mesafe Açısından Rekorlar Kırıyor

Kuantum güvenli doğrudan iletişim (QSDC), hacklenemez mesajlar gönderme potansiyeli sunan bir kuantum şifreleme dalıdır. Hata oranları ve sınırlı mesafelerin bir kombinasyonu, pratik uygulamasını engellemiştir. Şimdi, 102,2 kilometre optik fiber üzerinde çok daha düşük hata oranına sahip bir sistemin gösterimi, durumun çok daha uzun sürmeyeceğini gösteriyor.

Bugün mesaj gizliliği şifrelemeye dayanır - ancak kuantum bilgisayarların hızla ilerlemesiyle, kuantum bilgisayarların asal sayı faktörlerine dayalı şifrelemeyi şaşırtıcı bir hızla kırma potansiyeli olduğundan, bu daha uzun süre koruma sağlamayabilir. Ancak, kuantum fiziğinin götürdüğünü, geri de verebilir ve QSDC, mesajları güvenli bir şekilde göndermek ve almak için teorik bir yol sunar.

Buradaki zorluk, kuantum bilgisayarlar bizi özel iletişimin olmadığı bir dünyada bırakacak kadar güçlü olmadan önce QSDC'yi pratik hale getirmektir ve Çin'den araştırmacılar bu hedefe doğru iki büyük adım atmışlardır. Light Science and Applications dergisinde güvenilir, uzun mesafeli QSDC'ye ulaştıklarını duyurdular.

Kağıt, "QSDC, kuantum teknolojisini kullanarak güvenli bir anahtar üzerinde anlaşmaya varan kuantum anahtar dağıtımından (QKD) farklıdır" diyor. Özel anahtar kullanma ihtiyacından kaçınmak, daha da fazla güvenlikle daha hızlı aktarım sağlar.

Makale, "QSDC, bilgileri hem gürültü hem de gizli dinleme ile bir kuantum kanalı aracılığıyla güvenli ve güvenilir bir şekilde iletir.” şeklinde açıklıyor. (Ayrıca, QSDC'nin "6G kablosuz iletişim için büyük bir potansiyele" sahip olduğunu ve bunun muhtemelen komplo teorisyenlerini hala 5G'ye karşı korkup korkutacağını belirtiyor.)

Tsinghua Üniversitesi'nden çalışma yazarı Profesör Gui-Lu Long, South China Morning Post'a verdiği demeçte, "Bugün daha fazla dinleme saldırılarının gerçekleştiği internetin bölümlerini kuantum kanallarıyla değiştirirsek, bu bölümler gizli dinlemeyi algılama ve önleme yeteneğine sahip olacak ve iletişimi daha da güvenli hale getirecek." dedi. Makale, faz durumlarını kullanarak mesajı ileten ve zaman kutusu durumları aracılığıyla gizli dinlemeyi algılayan, ancak kuantum belleği kullanmayan QSDC için yeni bir fiziksel tasarım ve protokolü açıklar.

Sonuç, yüzde 0,1'den daha düşük bir hata oranıydı - önceki QSDC sürümlerinden yaklaşık on kat daha az. Ayrıca, diğer kuantum iletişim biçimlerinin genellikle hızlı sinyal kaybına uğradığı ve uzun mesafelerde iletimi engellediği durumlarda, bu sistem 100 kilometre üzerinde ultra düşük kayıplı fiberde 0,54 bps gösterebilir. Daha yüksek hızlarda, mesafeler daha kısaydı, ancak 30 kilometrelik ticari fiber, metin mesajları bir yana sesli aramalar için yeterli olan 22.4 kbps'yi gösterdi. Long, QSDC'nin mucidi ve 2020'de sadece 18.5 kilometre olarak belirlenen önceki mesafe rekorunun ortak sahibidir.

 

Kaynak:

https://www.iflscience.com/physics/secure-quantum-communications-over-100-kilometers-breaks-records-for-accuracy-and-distance/