الشبكة الكمومية ذات البوابات الدوارة: 200 مستخدم في حماية تامة ⚡ экспресс
تم تحقيق شبكة كمومية قابلة للتوسع ومتصلة بالكامل، تعتمد على التداخل ثنائي الفوتون لهونغ-أو-ماندل (HOM)، وتضمن اتصالاً آمناً بين المستخدمين حتى مع مزود خدمة غير موثوق. جمعت الشبكة 200 عُقدة على مسافة تصل إلى 200 كيلومتر، مع توفير متانة مفاتيح على مستوى نظرية المعلومات. تمثلت المكونات الرئيسية في أمشاط دقيقة سوليتونية متكاملة ورقاقات فوتونية، أتاحت توليدًا دقيقًا ومتوازيًا ومتزامنًا لترددات متعددة، وتداخل HOM عالي التباين، وتحقيق توزيع مفاتيح كمومي مستقل عن جهاز القياس (MDI). وتفتح البنية المعروضة الطريقَ لنشر شبكات كمومية متصلة بالكامل بتقنية MDI على مستوى المدن وفيما بينها.
تعمل الشبكة الكمومية كسلسلة من البوابات الدوارة التي لا تُفتح إلا لزوج من الفوتونات المتزامنة تماماً. تحدد العقدة المركزية أي بوابة يجب الذهاب إليها، لكنها لا تستطيع تزوير التزامن. يمكن لـ 200 مستخدم التواصل مع بعضهم البعض على مسافة تصل إلى 200 كم - وهو حجم مدينة كبيرة.
لهذا، يُرسل فوتونان إلى مرآة نصف شفافة. إذا كانا متطابقين، فإنهما يخرجان دائماً من نفس الجانب - مثل شخصين يدخلان البوابة الدوارة بتناغم تام. أي محاولة للتنصت ستُخل بتزامنهما وسيتم اكتشافها. من هذه المرورات المشتركة، ينتج مفتاح بـ عشوائية كاملة.
لإنتاج مئات الأزواج المتطابقة، يُستخدم مشط مجهري من نيتريد السيليكون - ينتج قوس قزح من الألوان بـ خطوات دقيقة، كما في مطياف المختبر. تنطلق الفوتونات بـ سرعة الضوء وتحفظ السر حتى عن المزود الذي يقتصر دوره على صيانة البوابات الدوارة.
🎯 التأثير الذي يجعل الفوتونات 'تسير في خطى متزامنة'، عرضه لأول مرة في عام 1987 [scientist:Leonard Mandel]ليونارد ماندل[/scientist] وزملاؤه. إنه يعمل فقط للجسيمات غير القابلة للتمييز تماماً - إذ أن أقل قدر من عدم الدقة يُحطم التزامن. اليوم، تُستخدم نفس هذه التقنية كأساس للانتقال الآني الكمومي والحوسبة.