量子鍵配布ネットワークが地面の振動を​​正確に測定

Sep 27, 2023

2022年5月18日レポート

ボブ・イルカ著、Phys.org

中国のいくつかの機関に所属する研究者チームは、量子鍵配布 (QKD) ネットワークを使用して地面の振動を​​正確に測定できることを発見した。 Physical Review Letters 誌に掲載された論文の中で、このグループは、658 km の距離にわたるツインフィールドのファイバーベースの QKD ネットワークの実装について説明しています。 彼らはまた、このネットワークが地震や地滑りに伴う地面の振動を​​感知する手段として使用できる可能性があると判断した。

QKD ネットワークは、光子の固有の量子特性を利用して、通信デバイス間で送信されるデータを暗号化します。 その量子特性により、このようなネットワークは、システム ホストがアクティビティに気づいてメッセージの転送を停止することなくハッキングすることはほぼ不可能です。 この機能のため、いくつかの国の科学者は、広く使用できるように技術の改良に取り組んできました。 この新しい取り組みで、研究者らは、データ暗号化の手段として光子の干渉方法を利用するツインフィールドのファイバーベースの QKD ネットワークを開発、設置しました。また、ファイバー ネットワークがセンシングにも使用できることを発見して驚きました。地面の振動。

研究者らはその研究で、暗号化されたデータを 658 km のファイバー ケーブルで送信することに成功し、これまでの距離記録を約 100 km 延長しました。 このようなネットワークでは、キーの配布が正しく機能するために、ファイバー ケーブルを通過する光の位相の変動に気づき、ケーブルを伸ばすことによって修正する必要があります。 研究者らは、こうした変動は通常、地面の振動によって生じると指摘した。

彼らのシステムや同様のシステムでは、ネットワーク上のノード間の周波数をロックするために別のファイバー ケーブルが使用されています。 研究者らは、2 番目のケーブル内のタイミング情報により、ケーブル上のどこで変動が生じたかを約 1 キロメートル以内まで正確に特定できることを発見しました。 これは、彼らのようなシステムが地面振動センサーとしても機能し、進行中の地震や地滑りを警告する可能性があることを示唆しています。 特に、実際のアプリケーションでは、データ転送速度を改善する必要があります。

詳しくは： Jiu-Peng Chen 他、分散振動センシングによる 658 km ファイバー上の量子鍵配布、物理レビューレター (2022)。 DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.180502

雑誌情報:物理的なレビューレター

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