量子密钥分发(QKD)是一种超级可靠的信息加密方法,旨在排除信息泄露或通过数字手段擅自闯入的可能性。密钥在传输时——加密和解密信息的“指令”——量子不确定性的作用被激活,这使得密钥理论上不可能被现有的黑客工具拦截。研究结果发表在 《IEEE光子学杂志》(IEEE Photonics Journal) 上。
科学家解释说,量子密钥分发的一个关键设备是单光子探测器(DOP)——一种有助于记录超低强度光辐射的计量器。
国立研究型技术大学量子通信科学技术情报中心(NTI)员工安东·洛瑟夫(Anton Losev)说,“问题在于,在许多致力于检测器的工作中,没有足够重视分析选通电压参数对单光子探测器操作特性的影响。在我们的工作中,我们表明,即使乍一看,并非最重大的探测器控制参数可能对探测器本身和整个量子密钥分发系统的效率做出重大贡献。“
研究表明,交流门控电压的幅度对单光子探测器的功能参数具有重大影响。学者说,有可能形成通用的建议来提高正弦门控单光子探测器的效率。
国立研究型技术大学量子通信实验室(NUST MISIS)的员工认为,正确解决量子技术问题的关键是学者是多面手,他们交替充当工程师、软件开发人员、实验室助理和数学建模理论家。
“我们相信,我们实验室的独特条件使我们能够进行矫正实验,开发出有效的单光子探测器优化算法。在量子通信实验室,我们在自己开发的带有控制和处理测量结果的原始系统的专门支架上自动进行测量”,国立研究型技术大学量子通信科学技术情报中心员工弗拉基米尔·扎沃季连科(Vladimir Zavodilenko)说。
在进一步的研究中,计划研究单光子探测器中的“雪崩延迟”效应,这也是在研究期间发现的。这种效应把探测器固定在某个位置,会影响量子密钥分发系统中的整体错误水平,从而降低量子密钥生成的总速率。
早前媒体报道了首个可以公开访问的大学间生态系统量子网络的启动情况,以上网络把国立研究型技术大学和莫斯科通信和信息科技大学(MTUSI)的校园连接起来。