&bala; Física 18, S53
Os pesquisadores mostraram que podem distribuir chaves quânticas em condições realistas usando lasers comerciais.
A distribuição quântica (QKD) explora as características quânticas dos fótons para compartilhar as chaves de criptografia entre duas partes de uma maneira que torna qualquer escuta prontamente aparente. As chaves foram trocadas com sucesso nas cidades e até entre uma espaçonave e uma estação terrestre. Tais feitos geralmente requerem equipamentos complexos e caros. Agora, Feihu Xu e Jian-Wei Pan da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) e seus colaboradores demonstraram QKD mais de 403 km de fibra óptica padrão usando lasers fora da prateleira (1). Em quase 48 bits por segundo (bit/s), sua taxa de distribuição chave é alta o suficiente para alguns aplicativos do mundo actual.
Apesar da impressionante transparência da fibra óptica, os fótons QKD que viajam por uma fibra acabam sendo espalhados ou absorvidos e perdem o emaranhamento. Uma maneira de estender a distância de transmissão é colocar um intermediário – baseado em um interferômetro – por meio de casa entre a fonte e o receptor. As duas partes não precisam confiar no intermediário, mas ele precisa ser capaz de comparar com precisão os fluxos de fótons que vêm deles. Essa comparação pode ser alcançada usando uma técnica chamada emparelhamento de modo, que usa uma maneira inteligente de emparelhar os fótons recebidos. O método requer rastrear as frequências de fótons, que normalmente implica equipamentos adicionais, incluindo lasers de alta qualidade para ambas as partes. Xu e seus colegas descobriram que a realização de uma transformação rápida de Fourier nos fótons serve para rastrear as frequências, mesmo quando são usados lasers de qualidade inferior.
O desempenho do QKD alcançado pela equipe da UTC fica aquém do compartilhamento de vídeo com segurança e outros aplicativos de alta largura de banda. Mas, diz Xu, “nosso resultado de 47,8 bits/s acima de 403 km já é suficiente para muitas aplicações de alta segurança, como mensagens seguras, distribuição de chaves para transações financeiras ou autenticação em comunicações em longas distâncias”.
–Darles Day
Charles Day é um editor sênior para Revista de Física.
Referências
- L. Zhang et al.“Distribuição de teclas quânticas emparelhamento de modo de modo experimental, superando o limite sem repetidores”. Phys. Rev. x 15021037 (2025).
