Создан источник фотонов для неперехватываемых спутниковых коммуникаций

Международная команда из Великобритании, Германии и Японии, возглавляемая доктором Маттео Клеричи (Matteo Clerici) из Университета Глазго, разработала новый метод генерирования и детектирования квантово-запутанных фотонов с длиной волны 2,1 мкм — спектральный диапазон, который ранее был недоступен. Это открытие способное сделать шифрование спутниковой связи гораздо более безопасным в будущем, было впервые представлено широкой публике в свежем выпуске журнала Science Advances.

До настоящего времени реализовать методы шифрования с запутанными фотонами, такие как квантовое распределение ключей (QKD), удавалось только в ближнем инфракрасном диапазоне — от 700 до 1550 нанометров. Однако эти более короткие волны имеют недостатки, особенно для спутниковой связи: они подвержены воздействию светопоглощающих газов в атмосфере, а также засвечиваются фоновым излучением солнца. Поэтому, комплексное шифрование передаваемых данных с такой технологией может быть гарантировано только ночью.

Для волн длиной два микрометра в атмосфере существует «окно прозрачности», и такие запутанные пары фотонов будут меньше зависеть от фонового излучения солнца. Для того, чтобы их получить, исследователи использовали нелинейный кристалл ниобата лития. Они посылали в него сверхкороткие лазерные импульсы, и в результате нелинейного взаимодействия образовывались запутанные пары с новой длиной волны.

Михаэль Кус (Michael Kues) из научно-производственного кластера PhoenixD при Университете Лейбница в Ганновере (Германия) заявил, что следующим важнейшим шагом будет миниатюризация этой системы путём преобразования в интегрированные фотонные устройства: это сделает её пригодной для массового производства и для использования в других прикладных сценариях.