Mostró nuevos dispositivos basados ​​en chips que contienen todos los componentes ópticos necesarios para la distribución de claves cuánticas al tiempo que aumentan la seguridad en el mundo real. La plataforma rápida y rentable está preparada para facilitar la implementación de una comunicación de datos extremadamente segura que se puede utilizar para proteger todo, desde correos electrónicos hasta información bancaria en línea.

Los avances en la tecnología informática pronto harán que los métodos actuales de cifrado de datos en línea sean vulnerables a las escuchas. La distribución de claves cuánticas ofrece un cifrado impenetrable mediante el uso de las propiedades cuánticas de la luz para generar claves aleatorias seguras entre usuarios para cifrar y descifrar sus datos en línea. Aunque la distribución de claves cuánticas es compatible con la mayoría de las redes de fibra óptica, Se necesitan dispositivos más robustos y menos costosos para llevar a cabo este método de cifrado fuera del laboratorio.

En Optica , La revista de la Optical Society (OSA) para investigaciones de alto impacto, Los investigadores informan que se puede lograr un intercambio seguro de claves cuánticas entre dos dispositivos basados ​​en chips, que miden solo 6 x 2 milímetros, potencialmente a través de una red de fibra con enlaces de hasta 200 kilómetros de largo.

"Los dispositivos basados ​​en chips reducen significativamente la barrera para la adopción generalizada de la comunicación segura cuántica al proporcionar una plataforma fabricable en serie, "dijo el líder del equipo de investigación Henry Semenenko de la Universidad de Bristol, REINO UNIDO. "En el futuro, estos dispositivos formarán parte de una conexión doméstica estándar a Internet que mantiene nuestros datos seguros independientemente de los avances en la tecnología informática ".

Reducir el tamaño y las necesidades de energía

Los nuevos dispositivos de distribución de claves cuánticas se basan en la misma tecnología de semiconductores que se encuentra en todos los teléfonos inteligentes y computadoras. En lugar de cables para guiar la electricidad, contienen circuitos muy complejos que controlan las débiles señales fotónicas de luz necesarias para la distribución de claves cuánticas. Los componentes a nanoescala de los chips permiten reducir drásticamente el tamaño y el consumo de energía de los sistemas de comunicación cuántica al tiempo que se mantiene un rendimiento de alta velocidad vital para las redes modernas.

"Con sus componentes ópticos densamente empaquetados, nuestra plataforma basada en chips ofrece un nivel de control preciso y complejidad que no se puede lograr con alternativas, ", dijo Semenenko." Permitirá a los usuarios acceder a una red segura con un dispositivo rentable del mismo tamaño que los enrutadores que usamos hoy para acceder a Internet ".

Los investigadores diseñaron la nueva plataforma para facilitar las redes en toda la ciudad y reducir drásticamente la cantidad de conexiones necesarias entre los usuarios.

"Nuestra plataforma permite que usuarios individuales se conecten a un nodo centralizado que permite una comunicación segura con todos los demás usuarios, ", dijo Semenenko." A medida que se desarrollan las redes cuánticas, el nodo centralizado ofrecerá una infraestructura crucial que eventualmente admitirá protocolos de comunicación más complejos ".

Demostrando los dispositivos

Los investigadores demostraron sus nuevos dispositivos basados ​​en chips con un experimento de prueba de principio en el que emularon una red de fibra de 200 kilómetros en los laboratorios de tecnología de ingeniería cuántica de la Universidad de Bristol. Usando dos dispositivos de chip independientes, demostraron que las tasas de error y la velocidad eran comparables a las del estado de la técnica, componentes comerciales.

"Demostramos que estos dispositivos basados ​​en chips se pueden usar para producir efectos cuánticos incluso cuando los fotones fueron generados por diferentes dispositivos". ", dijo Semenenko." Esto es vital para las redes cuánticas donde cada usuario controlará sus propios dispositivos que se distribuyen por una ciudad ".

Los investigadores planean hacer que el sistema sea más práctico mediante el desarrollo de hardware específico para la aplicación. A continuación, utilizarán la red de fibra óptica existente alrededor de la ciudad de Bristol para crear una red metropolitana de demostración con muchos usuarios.