دنیا نے پہلی بار کوانٹم کلیدی حد کو توڑا ہے۔

دنیا نے پہلی بار کوانٹم کلیدی حد کو توڑا ہے۔ حقیقی سنگل فوٹون سورس کی کلیدی شرح 79 فیصد بڑھ گئی ہے۔

کوانٹم کلید کی تقسیم(QKD) کوانٹم فزیکل اصولوں پر مبنی ایک انکرپشن ٹیکنالوجی ہے اور کمیونیکیشن سیکیورٹی کو بڑھانے میں بڑی صلاحیت کو ظاہر کرتی ہے۔ یہ ٹیکنالوجی فوٹون یا دیگر ذرات کی کوانٹم حالتوں کا استعمال کرتے ہوئے انکرپشن کیز کو منتقل کرتی ہے۔ چونکہ ان کوانٹم ریاستوں کو ان کی حالتوں کو تبدیل کیے بغیر نقل یا ماپا نہیں جا سکتا، اس لیے یہ نقصان دہ فریقوں کے لیے دونوں فریقوں کے درمیان مواصلاتی مواد کو بغیر پتہ چلائے روکنے میں دشواری کو بڑھا دیتا ہے۔ حقیقی سنگل فوٹون سورس (ایس پی ایس) کی تیاری میں دشواری کی وجہ سے، زیادہ تر کوانٹم کلی ڈسٹری بیوشن (کیو کے ڈی) سسٹمز جو اس وقت تیار کیے گئے ہیں ان پر انحصار کرتے ہیں۔روشنی کے ذرائعجو سنگل فوٹون کی تقلید کرتے ہیں، جیسے کم شدت والی لیزر دالیں۔ چونکہ ان لیزر دالوں میں کوئی فوٹوون یا ایک سے زیادہ فوٹوون بھی نہیں ہوسکتے ہیں، اس لیے سسٹم میں استعمال ہونے والی دالوں کا صرف 37 فیصد سیکیورٹی کیز بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ چینی محققین نے حال ہی میں پہلے سے تجویز کردہ کوانٹم کی ڈسٹری بیوشن (QKD) نظام کی حدود کو کامیابی سے عبور کیا ہے۔ انہوں نے حقیقی سنگل فوٹون ذرائع (ایس پی ایس، یعنی ایسے نظام جو طلب کے مطابق انفرادی فوٹوون خارج کرنے کے قابل ہیں) کا استعمال کیا ہے۔

محققین کا بنیادی ہدف ایک ایسا جسمانی نظام بنانا ہے جو طلب کے مطابق اعلیٰ چمک والے واحد فوٹان کو خارج کرنے کے قابل ہو، اس طرح ماضی میں کوانٹم کلیدی تقسیم (QKD) کے نظام کی تعمیر کے لیے استعمال ہونے والے کمزور روشنی کے ذرائع کو درپیش بنیادی حدود پر قابو پانا ہے۔ ان کی امید یہ ہے کہ یہ نظام کوانٹم کی ڈسٹری بیوشن (QKD) ٹیکنالوجی کی وشوسنییتا اور کارکردگی کو بڑھا سکتا ہے، اس طرح حقیقی دنیا کے ماحول میں اس کی مستقبل کی تعیناتی کی بنیاد رکھ سکتا ہے۔ فی الحال، تجربے نے بہت امید افزا نتائج حاصل کیے ہیں کیونکہ ان کے ایس پی ایس میں انتہائی اعلی کارکردگی پائی گئی ہے اور اس کی شرح میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔کیو کے ڈی سسٹمسیکورٹی چابیاں پیدا کرتا ہے. مجموعی طور پر، یہ نتائج SPS پر مبنی QKD سسٹمز کی صلاحیت کو اجاگر کرتے ہیں، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ان کی کارکردگی WCP پر مبنی QKD سسٹمز سے نمایاں طور پر آگے نکل سکتی ہے۔ "ہم نے پہلی بار یہ ظاہر کیا ہے کہ SPS پر مبنی QKD کی کارکردگی WCP کی بنیادی شرح کی حد سے زیادہ ہے،" محققین نے کہا۔ 14.6(1.1) dB کے نقصان کے ساتھ خالی جگہ والے شہری چینل کے فیلڈ QKD ٹیسٹ میں، ہم نے 1.08 × 10−3 بٹس فی پلس کی محفوظ کلیدی شرح (SKR) حاصل کی، جو کہ کمزور مربوط روشنی کی بنیاد پر QKD سسٹم کی اصل حد سے 79% زیادہ تھی۔ تاہم، فی الحال، SPS-QKD سسٹم کا زیادہ سے زیادہ چینل نقصان WCP-QKD سسٹم سے کم ہے۔ محققین نے اپنے کوانٹم کی ڈسٹری بیوشن (QKD) سسٹم میں جو نچلا چینل نقصان دیکھا ہے وہ خود سسٹم سے پیدا نہیں ہوا تھا، بلکہ اس کی وجہ ڈیکو فری پروٹوکول میں بقایا ملٹی فوٹون اثر سے منسوب کیا گیا تھا جو وہ چلا رہے تھے۔ مستقبل کی تحقیق کے ایک حصے کے طور پر، وہ سسٹم کی نچلی پرت میں سنگل فوٹون سورس (SPS) کی کارکردگی کو مزید بہتر بنا کر یا سسٹم میں بیت ریاستوں کو متعارف کروا کر سسٹم کی نقصان برداشت کو بڑھانے کی امید کرتے ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ مسلسل تکنیکی ترقی بتدریج کوانٹم کلیدی تقسیم (QKD) کی عملی اور عمومی ایپلی کیشنز کی طرف ترقی کو فروغ دے گی۔