Секретный ключ — как пароль, который две стороны должны знать, но никто не может подсмотреть. В квантовой связи его передают одиночными фотонами: любая попытка перехвата неизбежно их возмущает и выдаёт шпиона. До сих пор такие системы собирали из множества отдельных деталей — громоздких и дорогих. Теперь учёные уместили всё необходимое в одну кремниевую микросхему размером с ноготь.
В эксперименте микросхема работала с форматом сигнала PS-64-QAM — это способ упаковывать информацию сразу в две поляризации света, как в две независимые дорожки на шоссе. По стандартному оптоволокну длиной 25 километров удалось передавать секретный ключ со скоростью 1,9 мегабита в секунду. Такой темп позволяет защищать не только текстовые сообщения, но и голосовые звонки в реальном времени.
Главный итог — не рекорд скорости, а сама возможность собрать квантовую защиту на одной кремниевой пластине. Это шаг к тому, чтобы квантовое шифрование стало таким же привычным, как Wi-Fi в каждом телефоне.
Квантовое распределение ключей использует одиночные фотоны, и если злоумышленник попытается их измерить, он неизбежно изменит их состояние — получатель сразу заметит подслушивание.
В сериале «Звёздный путь» для защищённой связи используется подпространство, а здесь — одиночные фотоны в обычном оптоволокне, и перехват физически невозможен без обнаружения.