Device-independent quantum key distribution over 100 km with single atoms

Недавно команда Пань Цзяньвэя из Научно-технического университета Китая реализовала квантовое распределение ключей, не зависящее от устройства (DI-QKD), на расстояние 100 км с использованием одиночных атомов. Соответствующая статья была опубликована в журнале Science 5 февраля 2026 года.

Не зависящее от устройства квантовое распределение ключей является одним из ключевых приложений квантового интернета.

Исследовательская группа сообщает об эксперименте по реализации DI-QKD между двумя атомными узлами, соединёнными оптоволокном длиной 100 км. Для увеличения скорости запутывания в эксперименте используется генерация запутанности посредством интерференции одиночных фотонов, а также применяется квантовое преобразование частоты для снижения потерь в оптоволокне. С помощью специализированной схемы возбуждения ридберговских состояний подавлен эффект отдачи фотонов в атомах без внесения дополнительного шума.

Группа достигла высокодостоверного атом-атомного запутанного состояния на расстоянии до 100 км оптоволокна, а также получила положительную асимптотическую скорость генерации ключа. В ходе 624-часового эксперимента на дистанции 11 км было накоплено 1.2 миллиона предъявленных запутанных пар Белла; расчётная конечная длина безопасного ключа при защите от общих атак составила 0.112 бит на событие. Результаты исследования сокращают разрыв между принципиальными демонстрациями квантовых сетей и практическими приложениями.