توزیع کلید رمزنگاری در شبکه‌های تجاری

به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از نیچر، پیشرفت‌های اخیر در حوزه ارتباطات کوانتومی نقش حیاتی در درهم‌تنیدگی نوری را در توسعه شبکه‌های کوانتومی نشان داده است، این منبع اساسی برای معماری فاز محور اینترنت کوانتومی به شمار می‌رود و تنها نمونه‌های موفق شبکه‌های کوانتومی چندگره‌ای را فراهم کرده است، علاوه‌بر این این فناوری محدوده توزیع کلید کوانتومی (QKD) را به‌طور قابل توجهی افزایش داده است، با این حال مقیاس‌پذیری پروتکل‌های کوانتومی بر پایه همدوسی هنوز به‌دلیل نیاز به سخت‌افزارهای تخصصی همچون حفره‌های نوری فوق‌العاده پایدار و آشکارسازهای فوتونی کریوژنیک، مورد سوال قرار دارد.

در این پژوهش، پروتکل QKD برپایه همدوسی دوقلویی روی یک شبکه تجاری مخابراتی به طول ۲۵۴ کیلومتر که بین فرانکفورت و کهل در آلمان گسترده شده است، پیاده‌سازی شد و به سرعت توزیع کلید رمزنگاری ۱۱۰ بیت بر ثانیه دست پیدا کند، این دستاورد از طریق یک رویکرد مقیاس‌پذیر برای توزیع همدوسی نوری حاصل شد که از معماری سیستم عملی و آشکارسازی فوتونی غیرکریوژنیک پشتیبانی می‌شد که با استفاده از پایدارسازی فاز خارج از باند تقویت شده بود، این نتایج نشان دهنده ارتباطات کوانتومی مشابه تکرارکننده‌ها در محیط شبکه عملیاتی است که محدوده پیاده‌سازی QKD در دنیای واقعی را بدون نیاز به خنک‌سازی کریوژنیک دو برابر کرده است، علاوه‌بر این این پروژه یکی از بزرگ‌ترین شبکه‌های QKD با خواص مستقل از دستگاه اندازه‌گیری را به اجرا درآورده است.

این تحقیق نیازمندی‌های ارتباطات کوانتومی بر پایه درهم‌تنیدگی را با توانایی‌های زیرساخت‌های مخابراتی موجود هماهنگ کرده است که شاید برای آینده شبکه‌های کوانتومی با عملکرد بالا مفید خواهد بود، این شامل پیاده‌سازی پروتکل‌های پیشرفته ارتباطات کوانتومی، تکرارکننده‌های کوانتومی، شبکه‌های حسگر کوانتومی و محاسبات کوانتومی توزیع‌شده نیز می‌شود.