Novos testes de campo bem-sucedidos de um sistema de distribuição quântica de chave contínua (CV-QKD) em redes de fibra comercial podem abrir o caminho para seu uso em áreas metropolitanas.

Essa é a principal conquista de uma equipe conjunta de cientistas chineses, publicado hoje em Ciência e tecnologia quântica , que demonstra transmissão CV-QKD sobre link de fibra implantado comercial com uma distância de 50 quilômetros.

Líder de equipe e autor principal, Prof. Hong Guo, de uma equipe conjunta da Universidade de Pequim e da Universidade de Correios e Telecomunicações de Pequim (equipe conjunta PKU-BUPT), Pequim, disse:"CV-QKD fornece, em princípio, chaves secretas incondicionais para proteger os dados das pessoas, como informações bancárias, e-mails e senhas.

"Tem atraído muita atenção nos últimos anos, porque usa componentes de telecomunicações padrão que operam em temperatura ambiente, em vez de dispositivos quânticos específicos, como detectores de fóton único, etc, e tem taxas de chave secreta potencialmente muito mais altas. Contudo, a maioria das demonstrações anteriores de CV-QKD de longa distância foram feitas apenas em fibra de laboratório, sem as perturbações causadas pelo ambiente de campo. "

Autores principais, Dr. Yichen Zhang e Prof. Song Yu, da equipe conjunta PKU-BUPT, Pequim, disse:"Há vários desafios para trazer um sistema CV-QKD prático de uma configuração de laboratório para o mundo real. Fibras escuras comerciais implantadas estão inevitavelmente sujeitas a perturbações muito mais fortes de mudanças nas condições ambientais e estresse físico. Isso, por sua vez, causa graves perturbações de os estados quânticos transmitidos.

"Eles também sofrem perdas maiores devido às emendas, curvas acentuadas e acoplamentos interfibras. O software e o hardware dos módulos CV-QKD não devem ser projetados apenas para lidar com todas as condições que afetam a fibra de transmissão, mas também deve ser robustamente projetado para operar em instalações projetadas para equipamentos de telecomunicações padrão. Além disso, como os sistemas precisam funcionar continuamente e sem atenção frequente, eles precisam ser projetados para se recuperar automaticamente de quaisquer erros e proteger os usuários finais de interrupções de serviço. "

A equipe de pesquisa conjunta PKU-BUPT realizou dois testes de campo de CV-QKD em redes de fibra comercial em duas cidades da China - Xi'an e Guangzhou - alcançando distâncias de transmissão de 30,02 km (perda de 12,48 dB) e 49,85 km (perda de 11,62 dB ), respectivamente.

O prof. Hong Guo disse:"Os mais longos testes de campo anteriores de um sistema CV-QKD foram em uma fibra implantada de 17,52 km (perda de 10,25 dB) e uma fibra implantada de 17,7 km (perda de 5,6 dB), onde as taxas de chave secreta eram 0,2 kbps e 0,3 kbps, respectivamente.

"Comparando com esses resultados, nossos resultados mostram uma distância de transmissão mais do que o dobro, e taxas de chave secreta duas ordens de magnitude mais altas, embora em links de fibra comercial com mais perdas.

"Este é um passo significativo para aproximar o CV-QKD do uso diário. Ele levou o CV-QKD a um ambiente mais prático, e, naturalmente, pode-se esperar que uma rede metropolitana segura com garantia quântica possa ser construída ao alcance das tecnologias atuais. "