Изследователска група от Toshiba е открила метод за изграждането на комуникационна мрежа, обезопасена с квантова криптозащита с много по-широк обхват от този, който има днес. Откритието ще позволи квантовата криптография да бъде приложена на много повече места, като например в локалните смарт-мрежи, които ще управляват и контролират генерирането на енергия и консумирането й в бъдеще. Новината за откритието бе публикувана в списание
Nature.Квантовата криптография притежава огромен потенциал да революционизира начините, по които бива защитавана конфиденциална информация. Тя може да се използва за доставянето на цифрови ключове, които са защитени от новостите в областта на компютрите, математиката и инженерните науки. Тя не може да предотвратява подслушване, но ще засече всяко такова, независимо от методите, които се ползват за това. И още нещо: разработката на подобна система и напредъка в квантовата криптография би дала тласък в разбирането на особените закони на квантовата физика.Един от проблемите, които стоят пред специалистите е как да направят квантовата криптография достъпна до повече хора, особено увеличаването на потребителите, които могат да се свържат към една и съща мрежа. До този момент, установяването на квантова крипто-мрежа изискваше осигуряването на сложен фотонен детектор за всеки отделен допълнителен потребител.Това, което са постигнали специалистите от Toshiba е, че са открили метод, посредстом който няколко потребители ще могат да си поделят един-единствен детектор, а с това в значителна степен се намалява сложността на мрежата. Имайки предвид наличните научни достижения в областта, това означава, че ще може към един детектор да се включват до 64 човека в една мрежа с квантов достъп (Quantum Access Network).Мрежата с квантов достъп на Toshiba използва стандартни фибро-компоненти, което позволява сигналът от множество потребители да се комбинира и предаде по едно-единствено влакно. Фотонният детектор - най-сложната част от квантовата криптосистема - се намира в общия край на мрежата с квантов достъп, докато всеки потребител притежава отделен фотонен трансмитер, който е съставен от стандартни компоненти. Това положение на нещата до голяма степен намалява изискванията към наличната хардуерна среда и цената, която всеки потребител трябва да плати, за да се присъедини към мрежата. Пробивът, който прави компанията нямаше да е възможен без детектора, който Toshiba е разработила специално за случая, който е спосбен да прочете до един милиард отделни светлинни частици (фотони) в секунда. Благодарение на високото си ниво на детекция, ресийвърът може да бъде споделен с множество трансмитери в point-to-multipoint (PTMP) линк.Тестове, проведени над 8-канлана мрежа за квантов достъп демонстрират, че един потребител би могъл да сподели секретни ключове с битова честота по-голяма от 250 кб/с или 80GB в месец - достатъчно време за един потребител да криптира един милион имейла.Предизвикателство пред учените е било и да минимализират ефекта от температурните колебания, които възникват при споделянето на множество потребители на един линк. Съвсем малки промени в температурата, даже с част от градуса биха могли да изменят значително дължината на влакната във всеки трансмитер. Това би довело до грешки в системата и прекратяване на операциите за секунди. Разработчиците обаче са проектирали метод за компенсация на промяната в дължината на влакното в трансмитерите, а с това и осигуряването на продължителността на операциите. В доклада си, изследователите привеждат наблюденията, които са направили през 12-часов тестов период на системата.
