03.05 // Осуществлена практичная реализация системы квантовой криптографии

Группа исследователей из Кембриджского университета (Англия) разработала систему распределения квантовых ключей, функционирующую на гигагерцовой частоте, в структуру которой входят доступные и относительно недорогие компоненты.

посмотреть график зависимости
Зависимость скорости передачи информации от времени формирования ключа для трех расстояний. Непрерывными линиями представлен теоретический вид зависимости, точками — экспериментальные значения (изображение из New Journal of Physics).

Для передачи информации в предложенной учеными системе применяются фотоны. Источником квантов света служит лазер, работающий на длине волны 1 550 нм и испускающий импульсы с частотой 1,036 ГГц. С целью обеспечения безусловной стойкости распределения ключей некоторая часть последовательности сигналов лазера заменяется менее интенсивными «импульсами-ловушками» (необходимость замены обусловлена тем, что лазер не может гарантировать получение импульсов, содержащих строго один фотон).

В качестве среды передачи исследователи использовали одномодовое оптоволокно со сдвигом дисперсии (длина волны нулевой дисперсии в нем смещается в диапазон 1,5–1,6 мкм).

Детекторами фотонов послужили лавинные фотодиоды на основе полупроводникового материала, в состав которого входят индий, галлий и мышьяк. Их работой управляли стробирующие импульсы, также подаваемые с частотой 1,036 ГГц; при охлаждении диодов до -30 °C эффективность регистрации фотонов составила 10 процентов. В процессе испытаний спроектированная система продемонстрировала передачу данных со скоростью 1,02 Мбит/с на расстоянии 20 км; с увеличением расстояния до 100 км скорость снизилась до 10,1 кбит/с.

Полную версию отчета исследователей опубликовало издание New Journal of Physics; в текущем номере журнала, посвященном квантовой криптографии, можно найти еще около 20 статей на эту тему (все доступны для скачивания).

Источник: http://www.physorg.com/news160274090.html