Nuevas pruebas de campo exitosas de un sistema de distribución de clave cuántica de variable continua (CV-QKD) a través de redes comerciales de fibra podrían allanar el camino para su uso en áreas metropolitanas.

Ese es el logro clave de un equipo conjunto de científicos chinos, publicado hoy en Ciencia y tecnología cuántica , que demuestra la transmisión CV-QKD a través de un enlace de fibra comercial desplegado con una distancia de 50 kilómetros.

Líder del equipo y autor principal, Prof. Hong Guo, de un equipo conjunto de la Universidad de Pekín y la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Beijing (equipo conjunto PKU-BUPT), Beijing, dijo:"CV-QKD proporciona, en principio, claves secretas incondicionales para proteger los datos de las personas, como información bancaria, correos electrónicos y contraseñas.

"Ha atraído mucha atención en los últimos años, porque utiliza componentes de telecomunicaciones estándar que funcionan a temperatura ambiente, en lugar de dispositivos cuánticos específicos como detectores de fotón único, etc. y tiene tasas de claves secretas potencialmente mucho más altas. Sin embargo, La mayoría de las demostraciones previas de CV-QKD a larga distancia solo se realizaron en fibra de laboratorio, sin las perturbaciones causadas por el entorno de campo ".

Los autores principales, el Dr. Yichen Zhang y el profesor Song Yu, del equipo conjunto PKU-BUPT, Beijing, dijo:"Hay varios desafíos para llevar un sistema CV-QKD práctico de una configuración de laboratorio al mundo real. Las fibras oscuras comerciales desplegadas están inevitablemente sujetas a perturbaciones mucho más fuertes debido a las condiciones ambientales cambiantes y el estrés físico. Esto a su vez causa graves perturbaciones de los estados cuánticos transmitidos.

"También sufren mayores pérdidas debido a empalmes, curvas pronunciadas y acoplamientos entre fibras. El software y el hardware de los módulos CV-QKD no solo deben diseñarse para hacer frente a todas las condiciones que afectan a la fibra de transmisión, pero también debe tener una ingeniería robusta para operar en locales diseñados para equipos de telecomunicaciones estándar. Es más, ya que los sistemas deben funcionar de forma continua y sin una atención frecuente, deben diseñarse para recuperarse automáticamente de cualquier error y proteger a los usuarios finales de las interrupciones del servicio ".

El equipo de investigación conjunto PKU-BUPT llevó a cabo dos pruebas de campo de CV-QKD en redes comerciales de fibra en dos ciudades de China, Xi'an y Guangzhou, logrando distancias de transmisión de 30,02 km (pérdida de 12,48 dB) y 49,85 km (pérdida de 11,62 dB). ), respectivamente.

El profesor Hong Guo dijo:"Las pruebas de campo anteriores más largas de un sistema CV-QKD fueron sobre una fibra desplegada de 17,52 km (pérdida de 10,25 dB) y una fibra desplegada de 17,7 km (pérdida de 5,6 dB), donde las tasas de clave secreta eran 0,2 kbps y 0,3 kbps, respectivamente.

"En comparación con estos resultados, Nuestros resultados muestran una distancia de transmisión de más del doble, y tasas de claves secretas dos órdenes de magnitud más altas, aunque en enlaces de fibra comercial con más pérdidas.

"Este es un paso significativo para acercar CV-QKD al uso diario. Ha empujado CV-QKD hacia un entorno más práctico, y, naturalmente, uno puede esperar que se pueda construir una red metropolitana segura con garantía cuántica al alcance de las tecnologías actuales ".