Китайские ученые из Научно-технологического университета разработали первую в мире систему квантовой связи, использующую «запутанные» атомы. Она позволяет передавать информацию на расстояние более 100 километров.

Квантовую связь считается не поддающейся взлому теоретически, поскольку любая попытка перехвата данных приводит к нарушению состояния частиц. Однако в реальности хакеры нашли способы обхода защиты, эксплуатируя недостатки в функционировании реального оборудования, такого как детекторы фотонов. Разработанная группой под руководством Паня Цзяньвэя новая технология представляет собой протокол, безопасность которого не зависит от устойчивости к взлому отдельных элементов сети.

В качестве ключевого элемента системы используются атомы рубидия-87, удерживаемые лазерным излучением в оптических ловушках. Атомы, переведенные в особое ридберговское состояние, функционируют как элементы квантовой памяти. Передача данных осуществляется с помощью отдельных фотонов, испускаемых атомами и передаваемых по стандартному оптоволоконному кабелю.

В процессе проведенных экспериментов ученым удалось увеличить соотношение сигнала к шуму в 1500 раз, превосходя показатели всех известных аналогов. Благодаря этому расширилась дальность стабильной передачи ключей шифрования – от нескольких сотен метров до более чем ста километров. Специалисты полагают, что данное открытие существенно продвинуло возможность практического использования квантовых сетей. Помимо обеспечения безопасности государственных и банковских данных, разработка может найти применение в создании генераторов истинных случайных чисел и проведении базовых исследований в области квантовой механики.