दुनिया ने पहली बार क्वांटम कुंजी की सीमा को पार कर लिया है।

दुनिया ने पहली बार क्वांटम कुंजी सीमा को पार कर लिया है। वास्तविक एकल-फोटॉन स्रोत की कुंजी दर में 79% की वृद्धि हुई है।

क्वांटम कुंजी वितरणक्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) क्वांटम भौतिकी सिद्धांतों पर आधारित एक एन्क्रिप्शन तकनीक है और संचार सुरक्षा बढ़ाने में इसकी अपार क्षमता है। यह तकनीक फोटॉन या अन्य कणों की क्वांटम अवस्थाओं का उपयोग करके एन्क्रिप्शन कुंजी प्रसारित करती है। चूंकि इन क्वांटम अवस्थाओं को उनकी अवस्थाओं को बदले बिना दोहराया या मापा नहीं जा सकता है, इसलिए दुर्भावनापूर्ण तत्वों के लिए बिना पता चले दोनों पक्षों के बीच संचार सामग्री को रोकना बहुत मुश्किल हो जाता है। वास्तविक एकल-फोटॉन स्रोतों (एसपीएस) को तैयार करने की कठिनाई के कारण, वर्तमान में विकसित अधिकांश क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) प्रणालियाँ क्षीणित फोटॉनों पर निर्भर करती हैं।प्रकाश स्रोतकम तीव्रता वाले लेजर पल्स जैसे एकल फोटॉन का अनुकरण करने वाले स्रोत। चूंकि इन लेजर पल्स में फोटॉन न होने या कई फोटॉन होने की संभावना होती है, इसलिए सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले पल्स में से केवल लगभग 37% का उपयोग ही सुरक्षा कुंजी उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। चीनी शोधकर्ताओं ने हाल ही में पहले प्रस्तावित क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) प्रणाली की सीमाओं को सफलतापूर्वक दूर किया है। उन्होंने वास्तविक एकल-फोटॉन स्रोतों (एसपीएस, यानी, मांग पर व्यक्तिगत फोटॉन उत्सर्जित करने में सक्षम सिस्टम) का उपयोग किया है।

शोधकर्ताओं का मुख्य लक्ष्य एक ऐसी भौतिक प्रणाली का निर्माण करना है जो मांग पर उच्च-चमक वाले एकल फोटॉन उत्सर्जित करने में सक्षम हो, जिससे क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) प्रणालियों के निर्माण में अतीत में उपयोग किए गए कमजोर प्रकाश स्रोतों की मूलभूत सीमाओं को दूर किया जा सके। उन्हें उम्मीद है कि यह प्रणाली क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) तकनीक की विश्वसनीयता और प्रदर्शन को बढ़ा सकती है, जिससे वास्तविक दुनिया के वातावरण में इसके भविष्य के उपयोग की नींव रखी जा सकेगी। वर्तमान में, प्रयोग ने बहुत ही आशाजनक परिणाम प्राप्त किए हैं क्योंकि उनके एसपीएस की दक्षता अत्यंत उच्च पाई गई है और इससे कुंजी वितरण की दर में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है।क्यूकेडी प्रणालीसुरक्षा कुंजियाँ उत्पन्न करता है। कुल मिलाकर, ये निष्कर्ष SPS-आधारित QKD प्रणालियों की क्षमता को उजागर करते हैं, जो यह दर्शाते हैं कि उनका प्रदर्शन WCP-आधारित QKD प्रणालियों से कहीं बेहतर है। शोधकर्ताओं ने कहा, "हमने पहली बार यह प्रदर्शित किया है कि SPS पर आधारित QKD का प्रदर्शन WCP की मूलभूत दर सीमा से अधिक है।" 14.6(1.1) dB की हानि वाले मुक्त-स्थान शहरी चैनल के क्षेत्र QKD परीक्षण में, हमने 1.08 × 10⁻³ बिट्स प्रति पल्स की सुरक्षित कुंजी दर (SKR) प्राप्त की, जो कमजोर सुसंगत प्रकाश पर आधारित QKD प्रणाली की वास्तविक सीमा से 79% अधिक थी। हालांकि, वर्तमान में, SPS-QKD प्रणाली की अधिकतम चैनल हानि अभी भी WCP-QKD प्रणाली की तुलना में कम है। शोधकर्ताओं द्वारा अपने क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) सिस्टम में देखी गई कम चैनल हानि सिस्टम की अपनी समस्या नहीं थी, बल्कि यह उनके द्वारा उपयोग किए जा रहे डेकोय-मुक्त प्रोटोकॉल में अवशिष्ट मल्टी-फोटॉन प्रभाव के कारण थी। भविष्य के शोध के हिस्से के रूप में, वे सिस्टम की हानि सहनशीलता को बढ़ाने की उम्मीद करते हैं, जिसके लिए वे सिस्टम की निचली परत पर स्थित सिंगल-फोटॉन स्रोत (एसपीएस) के प्रदर्शन को और बेहतर बनाएंगे या सिस्टम में बेट स्टेट्स को शामिल करेंगे। यह माना जाता है कि निरंतर तकनीकी प्रगति क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) के विकास को धीरे-धीरे व्यावहारिक और व्यापक अनुप्रयोगों की ओर ले जाएगी।