Разработан метод доставки квантовых ключей по обычным оптическим магистралям

Технология, разработанная в совместном проекте компании Toshiba и Кембриджского университета, позволяет осуществлять пересылку квантовых ключей шифрования по оптоволоконным магистралям общего назначения.

До сих пор, реализации этого мешала сложность нахождения на выходе фотонов, ответственных за квантовый ключ, среди миллионов других, несущих другую информацию. Предлагавшееся обходное решение предполагало использование дополнительного кабеля — только для передачи зашифрованных ключей, что, очевидно, увеличивало стоимость сетевой инфраструктуры коммуникаций.

В журнале Physics Review X описывается новая методика, которая заключается в создании контрольной системы, фиксирующей время выхода одиночных фотонов и вычисляющей время их прибытия в место назначения. Эту информацию можно будет использовать, чтобы выделить нужные фотоны из общей массы.

На пути реализации своей идеи ученые немедленно столкнулись с трудностью: не существовало детектора фотонов, который мог бы открываться и закрываться достаточно быстро, чтобы быть пригодным для их цели. Единственным выходом, было сконструировать его самим, что и было сделано.

Новый детектор обладал «затвором», активирующимся всего на 100 пикосекунд с интервалами в одну наносекунду. Такого «окна» хватало, чтобы поймать только фотоны с зашифрованным ключом и ничто другое.

В лаборатории команда исследователей продемонстрировала действие такой системы пересылая зашифрованные квантовые ключи по оптоволоконной линии на расстояние 90 км (56 миль). В дальнейшем запланировано тестирование этой технологии на реальной оптоволоконной магистрали, а когда-нибудь в будущем, они надеются увидеть ее модифицированной для всей инфраструктуры сетей Интернет.