Comunicaciones cuánticas coherentes de larga distancia en las redes de telecomunicaciones desplegadas

Área de la Ciencia:

• La comunicación cuántica
• Criptografía cuántica
• Las telecomunicaciones

Sus antecedentes:

• La coherencia óptica es vital para las redes cuánticas y la distribución cuántica de claves (QKD).
• La escalabilidad de los protocolos cuánticos basados en la coherencia está limitada por los requisitos especializados de hardware.

Objetivo del estudio:

• Implementar un protocolo QKD de doble campo basado en la coherencia en una red comercial de telecomunicaciones.
• Demostrar un enfoque escalable para la distribución de coherencia óptica en un entorno del mundo real.

Principales métodos:

• Utilizó una red comercial de telecomunicaciones de 254 kilómetros entre Frankfurt y Kehl.
• Empleado un sistema de distribución de coherencia óptica escalable con detección no criogénica de un solo fotón y estabilización de fase fuera de banda.

Principales resultados:

• Se logró la distribución de la clave de encriptación a 110 bits por segundo a lo largo de 254 km.
• Se ha demostrado la comunicación cuántica de tipo repetidor en una red operativa.
• Implementó una de las mayores redes QKD independientes de los dispositivos de medición.

Conclusiones:

• El estudio alinea la comunicación cuántica basada en la coherencia con la infraestructura de telecomunicaciones existente.
• Los resultados allanan el camino para redes cuánticas de alto rendimiento, repetidores cuánticos y computación cuántica distribuida.
• Se duplicó la distancia para un QKD práctico sin enfriamiento criogénico.