ਦੁਨੀਆ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਕੁਆਂਟਮ ਕੁੰਜੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਪਾਰ ਕਰ ਗਈ ਹੈ

ਦੁਨੀਆ ਨੇ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਕੁਆਂਟਮ ਕੁੰਜੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਪਾਰ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਸੱਚੇ ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੋਨ ਸਰੋਤ ਦੀ ਕੁੰਜੀ ਦਰ 79% ਵੱਧ ਗਈ ਹੈ।

ਕੁਆਂਟਮ ਕੁੰਜੀ ਵੰਡ(QKD) ਇੱਕ ਏਨਕ੍ਰਿਪਸ਼ਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਹੈ ਜੋ ਕੁਆਂਟਮ ਭੌਤਿਕ ਸਿਧਾਂਤਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ ਅਤੇ ਸੰਚਾਰ ਸੁਰੱਖਿਆ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਫੋਟੌਨਾਂ ਜਾਂ ਹੋਰ ਕਣਾਂ ਦੀਆਂ ਕੁਆਂਟਮ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਏਨਕ੍ਰਿਪਸ਼ਨ ਕੁੰਜੀਆਂ ਨੂੰ ਸੰਚਾਰਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਕੁਆਂਟਮ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲੇ ਬਿਨਾਂ ਦੁਹਰਾਇਆ ਜਾਂ ਮਾਪਿਆ ਨਹੀਂ ਜਾ ਸਕਦਾ, ਇਸ ਲਈ ਇਹ ਖਤਰਨਾਕ ਧਿਰਾਂ ਲਈ ਦੋਵਾਂ ਧਿਰਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਚਾਰ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਖੋਜੇ ਬਿਨਾਂ ਰੋਕਣ ਵਿੱਚ ਮੁਸ਼ਕਲ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਸੱਚੇ ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੋਨ ਸਰੋਤਾਂ (SPS) ਨੂੰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮੁਸ਼ਕਲ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਕੁਆਂਟਮ ਕੁੰਜੀ ਵੰਡ (QKD) ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਐਟੇਨਿਊਏਟਿਡ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੇ ਸਰੋਤਜੋ ਸਿੰਗਲ ਫੋਟੌਨ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਘੱਟ-ਤੀਬਰਤਾ ਵਾਲੇ ਲੇਜ਼ਰ ਪਲਸ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਲੇਜ਼ਰ ਪਲਸਾਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਫੋਟੌਨ ਜਾਂ ਮਲਟੀਪਲ ਫੋਟੌਨ ਵੀ ਨਹੀਂ ਹੋ ਸਕਦੇ, ਇਸ ਲਈ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਣ ਵਾਲੀਆਂ ਪਲਸਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਿਰਫ 37% ਹੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਕੁੰਜੀਆਂ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਚੀਨੀ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾਂ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੁਆਂਟਮ ਕੀ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ (QKD) ਸਿਸਟਮ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਪਾਰ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਅਸਲ ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੌਨ ਸਰੋਤਾਂ (SPS, ਯਾਨੀ ਕਿ, ਮੰਗ 'ਤੇ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਫੋਟੌਨ ਕੱਢਣ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਸਿਸਟਮ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਹੈ।

ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਦਾ ਮੁੱਖ ਟੀਚਾ ਇੱਕ ਭੌਤਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਬਣਾਉਣਾ ਹੈ ਜੋ ਮੰਗ 'ਤੇ ਉੱਚ-ਚਮਕ ਵਾਲੇ ਸਿੰਗਲ ਫੋਟੌਨਾਂ ਨੂੰ ਛੱਡਣ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹੋਵੇ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕੁਆਂਟਮ ਕੀ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ (QKD) ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਪਿਛਲੇ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਗਏ ਕਮਜ਼ੋਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤਾਂ ਦੁਆਰਾ ਦਰਪੇਸ਼ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਕੁਆਂਟਮ ਕੀ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ (QKD) ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਸਲ-ਸੰਸਾਰ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਭਵਿੱਖ ਦੀ ਤੈਨਾਤੀ ਲਈ ਨੀਂਹ ਰੱਖ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰਯੋਗ ਨੇ ਬਹੁਤ ਹੀ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਨਤੀਜੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ SPS ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਪਾਈ ਗਈ ਹੈ ਅਤੇ ਉਸ ਦਰ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾਇਆ ਹੈ ਜਿਸ 'ਤੇQKD ਸਿਸਟਮਸੁਰੱਖਿਆ ਕੁੰਜੀਆਂ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਕੁੱਲ ਮਿਲਾ ਕੇ, ਇਹ ਖੋਜਾਂ SPS-ਅਧਾਰਿਤ QKD ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਉਜਾਗਰ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੋ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ WCP-ਅਧਾਰਿਤ QKD ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨਾਲੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਕਿਹਾ, "ਅਸੀਂ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ ਕਿ SPS 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ QKD ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ WCP ਦੀ ਬੁਨਿਆਦੀ ਦਰ ਸੀਮਾ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ।" 14.6(1.1) dB ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਫ੍ਰੀ-ਸਪੇਸ ਸ਼ਹਿਰੀ ਚੈਨਲ ਦੇ ਫੀਲਡ QKD ਟੈਸਟ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਪ੍ਰਤੀ ਪਲਸ 1.08 × 10−3 ਬਿੱਟ ਦੀ ਇੱਕ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਕੁੰਜੀ ਦਰ (SKR) ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ, ਜੋ ਕਿ ਕਮਜ਼ੋਰ ਸੁਮੇਲ ਵਾਲੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ QKD ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਅਸਲ ਸੀਮਾ ਤੋਂ 79% ਵੱਧ ਸੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, SPS-QKD ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦਾ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਚੈਨਲ ਨੁਕਸਾਨ ਅਜੇ ਵੀ WCP-QKD ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੈ। ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਕੁਆਂਟਮ ਕੀ ਵੰਡ (QKD) ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਘੱਟ ਚੈਨਲ ਨੁਕਸਾਨ ਸਿਸਟਮ ਤੋਂ ਹੀ ਨਹੀਂ ਸੀ, ਸਗੋਂ ਡੀਕੋਏ-ਮੁਕਤ ਪ੍ਰੋਟੋਕੋਲ ਵਿੱਚ ਬਕਾਇਆ ਮਲਟੀ-ਫੋਟੋਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਠਹਿਰਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਜੋ ਉਹ ਚਲਾ ਰਹੇ ਸਨ। ਭਵਿੱਖ ਦੀ ਖੋਜ ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਵਜੋਂ, ਉਹ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਹੇਠਲੀ ਪਰਤ 'ਤੇ ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੋਨ ਸਰੋਤ (SPS) ਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਹੋਰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾ ਕੇ ਜਾਂ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਬੈਟ ਸਟੇਟਸ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਕੇ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਨੁਕਸਾਨ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਨਿਰੰਤਰ ਤਕਨੀਕੀ ਤਰੱਕੀ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਵਿਹਾਰਕ ਅਤੇ ਆਮ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵੱਲ ਕੁਆਂਟਮ ਕੀ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ (QKD) ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰੇਗੀ।