🟠معرفی روشی عملی‌تر برای ارتباط امن چندکاربره در شبکه‌های کوانتومی

🔸پژوهشگران دانشگاه نانجینگ چین، روشی جدید برای برقراری ارتباط امن میان چند کاربر در یک شبکه کوانتومی را به‌طور آزمایشی پیاده‌سازی کردند. در این روش که «کنفرانس رمزنگاری کوانتومیِ مستقل از دستگاه اندازه‌گیری و ناهمزمان» یا AMDI-QCC نام دارد، سه کاربر می‌توانند یک کلید رمزنگاری مشترک و امن را میان خود ایجاد کنند.

🔹در روش‌های متداولِ چندکاربره، با افزایش تعداد کاربران و تلفات کانال، احتمال آشکارسازی همزمان فوتون‌ها به‌شدت کاهش می‌یابد و در نتیجه نرخ تولید کلید امن افت می‌کند. به‌طور ایده‌آل، نرخ کلید در روش‌های پیشین با رابطه‌ای از مرتبه‌ی O(ηᴺ) کاهش می‌یابد؛ یعنی با اضافه‌شدن کاربران، تلفات شبکه تأثیر بسیار شدیدتری بر عملکرد سیستم می‌گذارد.

🔸راهکار جدید با «جفت‌کردن ناهمزمان» رویدادهای آشکارسازی تک‌فوتونی، نیاز به وقوع همزمان همه رویدادها را کاهش می‌دهد. در حالت ایده‌آل، نرخ کلید در این روش از مرتبه‌ی O(η) است و دیگر توانِ اتلافی کانال با تعداد کاربران افزایش پیدا نمی‌کند؛ موضوعی که می‌تواند برای توسعه شبکه‌های کوانتومی بزرگ‌تر اهمیت زیادی داشته باشد.

🔹در آزمایش انجام‌شده توسط این تیم، سه کاربر به‌صورت مستقل پالس‌های نوری خود را به یک ایستگاه اندازه‌گیری مشترک ارسال کردند. از آنجا که پروتکل از نوع «مستقل از دستگاه اندازه‌گیری» است، امنیت کلید به قابل‌اعتماد بودن تجهیزات آشکارسازی در گره مرکزی وابسته نیست؛ که این هم مزیتی مهم برای کاهش آسیب‌پذیری‌های مرتبط با آشکارسازها در شبکه‌های کوانتومی است.

🔸یکی دیگر از نکات مهم این آزمایش، حذف نیاز به «قفل‌کردن فعال فاز» میان لیزرهای کاربران است. پژوهشگران با استفاده از تخمین اختلاف فرکانس مبتنی بر تبدیل فوریه سریع و جبران رانش فاز در مرحله پردازش داده‌ها، توانستند لیزرهای مستقل را بدون سامانه پیچیده قفل فاز با یکدیگر هماهنگ کنند؛ رویکردی که می‌تواند پیاده‌سازی شبکه‌های واقعی را ساده‌تر کند.

🔹این سامانه در آزمایش توانست تحت تلفات کلی حدود ۵۹٫۶ دسی‌بل همچنان کلید امن تولید کند و در این شرایط به نرخ حدود ‎4.470 × 10⁻⁹‎ بیت به‌ازای هر پالس برسد. این پژوهش هنوز یک نمایش آزمایشگاهی است، اما نشان می‌دهد که ارتباط امن کوانتومی چندکاربره می‌تواند با معماری‌هایی ساده‌تر و مقیاس‌پذیرتر به سمت شبکه‌های کوانتومی بلندبرد حرکت کند.

📎لینک خبر
‼️لینک مقاله

🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#اخبار #ارتباطات_کوانتومی #شبکه_کوانتومی #توزیع_کلید_کوانتومی #رمزنگاری_کوانتومی