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Pequeños puntos cuánticos desbloquean el futuro del cifrado increíble

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Los médicos han desarrollado un concepto de cifrado cuántico que hace que la comunicación privada sea significativamente más larga que las largas distancias, superando las últimas tecnologías. Durante décadas, los expertos creían que dicha tecnología requiere un hardware óptico perfecto para la actualización, a saber, fuentes de luz que excluyen estrictamente una partícula de luz (fotón) a la vez. Pero el nuevo enfoque utiliza protocolos modernos y modernos de cifrado aplicados al contenido de ingeniería, llamados Quantum Dot, incluso para enviar información cifrada de forma segura con fuentes de luz incompletas. Las pruebas del mundo real sugieren que también puede realizar mejores sistemas de corriente, lo que potencialmente acerca la comunicación segura sobre el uso diario.

Un equipo de físicos ha hecho un desarrollo que puede acercar la comunicación cuántica segura al uso diario, sin la necesidad de hardware impecable.

En colaboración con los investigadores de los Laboratorios Nacionales de Los Alamos, la investigación dirigida por estudiantes de doctorado, Yawal Bloom y Yod Ardan, en colaboración con los investigadores de los Laboratorios Nacionales de Los Alamos, está bajo la guía del profesor Ronin Raipport, profesor del Instituto de Física Tharakha de la Universidad Hebrea. Prx QuantumLa introducción de un nuevo enfoque práctico que mejora significativamente la forma en que enviamos información cifrada cuántica utilizando partículas de luz, incluso cuando usa equipos incompletos.

Romper el desafío antiguo de 40 años en comunicaciones cuánticas

Durante cuatro décadas, la creación de la ciencia de la distribución de clave cuántica (QKD) utilizando la mecánica sagrada de piedra quantum ha ocupado un requisito ridículo: fuentes de fotones individuales absolutamente diseñadas. Estas son pequeñas fuentes que pueden eliminar una partícula de luz a la vez. Pero en la práctica, hacer tales dispositivos a una precisión absoluta ha demostrado ser extremadamente difícil y costoso.

Para trabajar, el campo ha dependido en gran medida de los láseres, lo cual es fácil de preparar pero no ideal. Estos pulsos de iluminación láser, que contienen un número de fotón pequeño, pero inesperado, un compromiso que restringe tanto la seguridad como la distancia a la que los datos pueden transmitirse de forma segura, ya que los bits de información de Eoseropor inteligentes están “robados” con uno.

Una mejor manera con herramientas incompletas

Bloom, Ardan y su equipo convirtieron el guión. En lugar de esperar fuentes de fotones perfectas, desarrollaron dos nuevos protocolos que Trabajar con lo que tenemos ahora -Cwantam DOTS -S -Sub -Postpone Photon Foures, que son pequeñas partículas de semiconductores que se comportan como átomos artificiales.

Dinámicamente, al ingeniería del comportamiento óptico de estos puntos cuánticos y conectándolos a noventa y nine, el equipo logró componer cómo el equipo elimina el fotón. Este tono fino les permitió proponer y demostrar dos estrategias de cifrado modernas.

  • Un pequeño protocolo de propiedad de DICO: Una nueva versión de un enfoque de cifrado cuántico ampliamente utilizado, que se desarrolla para fuentes de fotones individuales incompletos, elimina los esfuerzos de piratería potenciales debido a eventos de fotones múltiples.
  • Protocolo de una pureza del heraldo: Una nueva forma que mejora drásticamente la seguridad de la señal al “filtrar” el fotón adicional en tiempo real, asegurando que solo se registren bits de fotones individuales reales.

En experimentos de imitación y laboratorio, estas técnicas también mejoran la mejor versión de los métodos QD basados ​​en láser tradicionales, aumentó la distancia en la que se podría maximizar un intercambio de claves seguro. 3 disableSalta muchos saltos en el campo.

Un paso hacia un examen real del mundo y redes cuánticas prácticas

Para demostrar que esto no era solo la teoría, el equipo estableció una configuración de comunicación cuántica del mundo real utilizando una fuente de punto cuántico de temperatura ambiente. Dirigió su nueva versión del conocido Protocolo de cifrado BB84, que es la columna vertebral de muchos sistemas de distribución de clave cuántica, y demostró que su enfoque no solo era mejor que las tecnologías actuales, sino mejor.

Además, su enfoque es compatible con una amplia gama de fuentes de luz cuántica, lo que reduce el costo y los obstáculos técnicos para desplegar una gran comunicación cuántica segura.

El profesor Ripport dijo: “Este es un paso importante hacia el cifrado cuántico práctico y accesible”. Esto muestra que no necesitamos un hardware perfecto de rendimiento extraordinario: solo necesitamos mejorar sobre cómo usamos las cosas que usamos. “

“Esperamos que este trabajo ayude a abrir la puerta a las redes cuánticas del mundo real, que son seguros y baratos”, agregó el autor co -guiado Ywal Bloom. Lo bueno es que no tendremos que esperar, se puede implementar con muchos laboratorios en el mundo. “

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