La prima rete di comunicazione quantistica integrata al mondo
Gli scienziati cinesi hanno il primo integrato al mondo Rete di comunicazione quantistica creato collegando più di 700 cavi in fibra ottica sulla terra a due satelliti. È lungo oltre 4600 km e collega gli utenti da Pechino a Shanghai. È la più grande rete di questo tipo al mondo e un passo importante in termini di sicurezza dei dati. Jianwei Pan, Yuao Chen e Chengzhi Peng dell'Università di Scienza e Tecnologia di Hefei hanno annunciato i risultati in "Natura"(http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-03093-8). Danno speranza per applicazioni globali e pratiche di tecnologie di comunicazione simili in futuro.
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Comunicazione quantistica
Cos'è la comunicazione quantistica? Utilizza segnali quantistici per trasmettere dati, rendendo il furto praticamente impossibile. Risolve uno dei maggiori problemi che affliggono Internet moderno, ovvero la sua vulnerabilità agli attacchi degli hacker.
La fisica quantistica conosce il concetto di "Entanglement"di particelle. In modo semplicistico, si può dire che due particelle rimangono così fortemente connesse tra loro da avere sempre una forma gemella. Provare a manipolarne una cambia immediatamente anche l'altra particella, non importa dove si trovi Questa combinazione rende impossibile un attacco hacker in quanto verrebbe intercettato immediatamente e il segnale attaccato verrebbe risolto.
Il nucleo della comunicazione quantistica è la distribuzione delle chiavi quantistiche (QKD), che utilizza gli stati quantistici delle particelle per creare una sequenza di zeri e uno. Ogni tentativo di intercettazione tra mittente e destinatario cambia questo ordine (chiave) e viene notato immediatamente. In contrasto con la crittografia dei dati convenzionale (ad esempio la tecnologia blockchain), il Comunicazione quantistica come assolutamente sicuro. È per il trasferimento di attività bancarie, militari o governative Informazioni chiave sull'infrastruttura previsto.
Infrastruttura per QKD
comunque, il Tecnologia QKD restrizioni significative, soprattutto in termini di portata. Finora ha consentito la trasmissione di dati su una distanza di poche centinaia di chilometri con fibra ottica e su una distanza di circa mille chilometri con satelliti e stazioni terrestri. Nel 2016, la Cina ha lanciato il primo al mondo Satelliti per comunicazioni quantistiche (QUESS)che ha consentito di utilizzare la tecnologia tra due stazioni di terra distanti 2.600 km. Nel 2017 sono stati completati oltre 2.000 km di rete in fibra ottica dedicata per QKD tra Pechino e Shanghai.
La rete in fibra ottica terrestre e le connessioni satellitari sono state integrate con l'ausilio di Trusted Relays. Ciò ha consentito di costruire una rete di comunicazioni che serve più di 150 utenti in tutta la Cina, comprese banche statali e locali, reti energetiche municipali e siti web governativi.
Il lavoro dei ricercatori cinesi dimostra che la tecnologia della comunicazione quantistica può essere utilizzata in modo pratico su larga scala in futuro. È anche possibile avere un globale Rete di comunicazione quantistica da creare quando le reti nazionali sono integrate e università, istituzioni e aziende si uniscono per standardizzare i protocolli e i dispositivi corrispondenti.
Migliora l'efficienza
Negli ultimi anni, il team cinese ha testato e migliorato intensamente le prestazioni della propria rete. I ricercatori sono riusciti a determinare la frequenza del Generazione di chiavi QKDg di 40 volte a 47,8 kb al secondo e anche per aumentare la portata della trasmissione della chiave da terra.
L'ulteriore sviluppo delle reti quantistiche è di interesse per i ricercatori provenienti da Austria, Italia, Russia e Canada. Tra le altre cose, vogliono mettere un satellite abbastanza alto da orbitare intorno a un Trasferimento dati QKD su distanze molto maggiori.