Az Neumann Társaság blogja a legfejlettebb infokom technológiákról

Jelenből a Jövőbe

Jelenből a Jövőbe

Új protokollal javul és biztonságosabb lesz a kvantumkommunikáció

2024. február 08. - ferenck

A kvantumkommunikációs átviteli sebességet hosszú ideje korlátozza a területen használt egyfotonos detektorokkal „járó” úgynevezett halott idő. Az LG Electronics kutatói Dél-Koreában kidolgoztak az átviteli sebességet és a biztonságot javító protokollt.

Az egyfotonos detektorok a kvantumbiztos közvetlen kommunikáció (quantum secure direct communication, QSDC) fontos elemei, mert kvantumállapotuk megzavarása nélkül teszik lehetővé egyedi fotonok detektálását, garantálva a közvetlen és biztonságos kommunikációt. A kommunikáció megzavarására tett kísérletek így észlelhetők, tehát adott a magasszintű biztonság.

kvantumkommunikacio0.jpg

A QSDC gyakorlati megvalósítását viszont hátráltatja az egyfotonos detektorok holtideje miatti korlátozott átviteli sebesség. Sajnos még a legfejlettebbek is korlátozottak.

Az LG kutatói új egyfoton-alapú protokollt vezettek be a kihívások kezeléséhez. A megközelítés két optikai szabadságfokot, az idő- és a fázisállapotot használja az információ kvantumállapotokba kódolásához. Az időállapotot a kvantumbites hibaarány-becslésre és üzenetátvitelre, a fázisállapotot pedig csak a hibaarány becslésére alkalmazzák, vele határozzák meg a lehallgató jelenlétét a kvantumcsatornákon.

kvantumkommunikacio.jpg

A korábbi protokollok csak egy állapottal dolgoztak. Mivel a fázisállapot mérési hatékonysága alacsonyabb, az újban kizárólag a lehallgatás észlelésre használják. A hatékonyabb időállapot központi szerepet játszik az üzenetátvitelben, a kódolási technikák felhasználásánál.

Az új protokollal, ellentétben az egyetlen bit továbbítására korlátozott mostani DL04-gyel, egyetlen kvantumállapoton keresztül több bitnyi információ továbbítható. Nem kell hozzá használni kvantummemóriát és a DL04 esetében kötelező több más folyamatot.

Utóbbi ezért csökkenti a továbbítás hatékonyságát, az újjal viszont jelentősen javul, eredményesebb és biztonságosabb a kommunikáció. A kutatók protokolljukat szigorú biztonsági teszteknek vetették alá, többféle potenciális támadást elemeztek. Az eredmények látványos előrelépést mutattak.

A holtidő nem szűnik meg, de a több bites továbbítással csökken a hatása. A kétállapotos kódoló technikában nagyon komoly a potenciál: olyan kommunikációs közegekben is nő az adattovábbítás hatékonysága és biztonsága, mint a vezeték nélküli csatornák, ahol például környezeti turbulenciák jelentős mértékben zavarhatják a kommunikációt.

A bejegyzés trackback címe:

https://jelenbolajovobe.blog.hu/api/trackback/id/tr7018314965
süti beállítások módosítása