Сеть распространения ключей Quantum точно измеряет вибрацию грунта

Sep 27, 2023

Отчет за 18 мая 2022 г.

Боб Йирка, Phys.org

Группа исследователей, связанных с несколькими учреждениями в Китае, обнаружила, что сети квантового распределения ключей (QKD) могут использоваться для точного измерения вибрации земли. В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, группа описывает реализацию двухпольной оптоволоконной сети QKD на расстоянии 658 км. Они также определили, что сеть можно использовать в качестве средства для определения колебаний грунта, связанных с землетрясениями или оползнями.

Сети QKD используют уникальные квантовые свойства фотонов для шифрования данных, передаваемых между устройствами связи. Из-за их квантовых свойств такие сети практически невозможно взломать, если хосты системы не заметят активность и не прекратят передачу сообщений. Из-за этой особенности ученые нескольких стран работают над улучшением технологии для ее широкого использования. В рамках этой новой работы исследователи разработали и установили двойную оптоволоконную сеть QKD, которая использует интерференцию фотонов в качестве средства шифрования данных, и были удивлены, обнаружив, что оптоволоконную сеть можно также использовать для распознавания данных. вибрация грунта.

В своей работе исследователи успешно отправили зашифрованные данные по оптоволоконному кабелю длиной 658 км, увеличив предыдущий рекорд расстояния примерно на 100 км. В такой сети колебания фазы света, проходящего по оптоволоконному кабелю, необходимо замечать и корректировать путем растяжения кабеля, чтобы распределение ключей работало правильно. Такие колебания, отмечают исследователи, обычно возникают из-за колебаний грунта.

В их системе и ей подобных для блокировки частот между узлами сети используется отдельный оптоволоконный кабель. Исследователи обнаружили, что информация о времени во втором кабеле позволяет точно определить, примерно с точностью до 1 километра, где вдоль кабеля возникло колебание. Это говорит о том, что подобные системы могут также служить датчиками вибрации грунта, возможно, предупреждая о продолжающемся землетрясении или оползне. Примечательно, что для реального применения необходимо повысить скорость передачи данных.

Больше информации: Цзю-Пэн Чен и др., Распределение квантовых ключей на расстоянии 658 км по волокну с распределенным измерением вибрации, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.180502.

Информация журнала:Письма о физических отзывах

© 2022 Сеть Science X