Китайски изследователски екип разработи нов метод за квантова комуникация чрез проектиране на отворена конфигурация на квантово разпределение на ключове с две полета (QKD), постигайки сигурни комуникации на разстояние над 615 км, съобщи агенция Синхуа. Предаването с помощта на новата конфигурация изисква само половината от количеството оптично влакно, което обикновено се изисква от конвенционалните затворени канали. Това е иновация, която е обещаваща за изграждането на широкообхватна квантова мрежа в страната, сочи проучването, публикувано в сп. Nature Communications. Като един от основните методи в квантовата комуникация, QKD може да обменя сигурно криптографски ключове, известни само между споделени страни. От всички QKD протоколи, двойното поле е най-жизнеспособното решение за сигурна оптична комуникация на дълги разстояния. Комуникационните потребители от двете страни трябва да предават собствените си оптични полета независимо, за да се срещнат в междинната станция за смущения в QKD конфигурация с двойно поле. След това резултатът от смущението се използва от двамата потребители за тяхното съгласуване на информацията, така че е важно взаимната фаза да се поддържа стабилна. Фазата варира силно на практика, причинена от честотната разлика между лазерите от двете страни и бързата фазова флуктуация на дългото влакно. При традиционните методи на комуникация са необходими две линии за квантова комуникация между две места на около 615 км една от друга, докато при новия метод една линия е достатъчна, обясни участникът в научния екип Джоу Лай. В QKD с двойно поле с тяхната отворена конфигурация, екипът използва технологията за оптичен честотен гребен, за да замени конвенционалното сервизно влакно, за да калибрира честотата на лазерите от двете страни в квантовата комуникация, реализирайки точно предаване на информация. Джоу илюстрира честотния гребен като превръщането на лъч светлина с една честота в множество лъчи светлина с различни честоти, които могат да бъдат „разделени като редицата зъби на гребен“. Технологията за честотен гребен обслужва допълнителната функция за решаване на проблема с дрейфовете на влакната, които неизбежно възникват по време на квантова комуникация на дълги разстояния, казва Джоу, обяснявайки, че гребенът работи, като значително намалява въздействието на шума върху квантовите сигнали, като по този начин гарантира точността за предаване на информация на големи разстояния. По време на интервю за Синхуа научният екип демонстрира резултатите от своите изследвания чрез оптично влакно с диаметър на сърцевината около 10 микрона и дължина 615 км, успешно завършвайки квантовата комуникация на дълги разстояния. QKD системата с двойно поле с отворена конфигурация все още е относително голяма и екипът в момента е в процес на разработване на фотонен чип с размери 1 квадратен сантиметър за интегриране на различни модули на устройства, използвани в QKD системата. След като чипът бъде завършен, устройствата, използвани за квантова комуникация, ще могат да се носят като преносими лаптопи“.
