Eine Studie von Forschern des Oak Ridge National Laboratory hat gezeigt, wie Satelliten effizientere und sicherere Quantennetzwerke ermöglichen könnten.
„Wir haben Experiment, Emulation und Simulation verwendet, um zu sehen, was für hochdimensionale Quantenkryptographie im Weltraum benötigt wird, und fanden, dass es durchaus machbar ist“, sagte Joseph Chapman vom ORNL.
Die Verteilung von Quantenschlüsseln kann Quantenbits oder Qubits verwenden, um gemeinsam genutzte Zufallsschlüssel für Benutzer zum Austausch verschlüsselter Informationen zu verteilen. Qubits können gleichzeitig in mehr als einem Zustand existieren und mehr Informationen enthalten als Standard-Computing-Bits. Qudits, eine weitere Quanteneinheit, können in mehr als zwei Zuständen existieren und noch mehr Informationen enthalten.
Chapmans Team verwendete Lichtteilchen, um verschränkte Paare von Qubits und Qudits zu erzeugen, was bedeutet, dass ein Teilchen eines Paares nicht unabhängig vom anderen beschrieben werden konnte. Das Team emulierte die Übertragung zwischen einer Bodenstation und einem Satelliten und simulierte die Übertragung von umlaufenden Satelliten.
„Wir haben festgestellt, dass sowohl Qubits als auch Qudits realisierbar sind“, sagte Chapman.
Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Körperliche Überprüfung angewendet.
Mehr Informationen:
Joseph C. Chapman et al, Hyperentangled Time-Bin und Polarisationsquantenschlüsselverteilung, Körperliche Überprüfung angewendet (2022). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.18.044027