Квантовые криптографы из NIST объявили об очередном рекордном достижении. Им удалось успешно передать единичные фотоны (из них создаются т.н. «квантовые ключи») на расстояние 200 км по обычному оптоволокну. В эксперименте использовалось в основном стандартное оборудование (исключение — специальный детектор, созданный в Московском государственном педагогическом университете), а передача осуществлялась на стандартной частоте. Таким образом, квантовая криптография вплотную приблизилась к полномасштабному коммерческому использованию в интернет-приложениях.Результаты эксперимента подробно описаны в научной статье в журнале Nature Photonics (платный доступ).
Кроме нового рекорда дальности, в стенфордском эксперименте была впервые осуществлена генерация и передача фотонов на столь высокой частоте 10 ГГц. Эти фотоны использовались для производства квантовых ключей. Такие ключи обладают непревзойдённой надёжностью, потому что из-за природы фотонов их даже теоретически невозможно перехватить или «подсмотреть» в процессе передачи. Таким образом, квантовые ключи имеют гарантированную надёжность по законам физики.
Учёные из Стенфорда признаются, что ключевым элементом в установке рекорда стал уникальный детектор фотонов, созданный в Московском государственном педагогическом университете. Детектор со сверхпроводящей нанонитью из нитрида ниобия (именно она улавливает фотоны) способен очень быстро и надёжно обрабатывать миллиарды частиц. Американцы сконструировали для детектора систему криогенного охлаждения до -270°С, чтобы обеспечить низкий уровень помех и минимизировать количество ложных срабатываний. Детектор был успешно подключен к оптоволоконной линии.
via NIST, Nature Photonics
