Le réseau de distribution de clés Quantum mesure avec précision les vibrations du sol

Sep 27, 2023

Rapport du 18 mai 2022

par Bob Yirka, Phys.org

Une équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions en Chine a découvert que les réseaux de distribution de clés quantiques (QKD) peuvent être utilisés pour mesurer avec précision les vibrations du sol. Dans leur article publié dans la revue Physical Review Letters, le groupe décrit la mise en œuvre d'un réseau QKD à double champ basé sur fibre sur une distance de 658 km. Ils ont également déterminé que le réseau pourrait être utilisé comme moyen de détection des vibrations du sol associées aux tremblements de terre ou aux glissements de terrain.

Les réseaux QKD utilisent les propriétés quantiques uniques des photons pour chiffrer les données envoyées entre les appareils de communication. En raison de leurs propriétés quantiques, de tels réseaux sont presque impossibles à pirater sans que les hôtes du système remarquent l'activité et cessent le transport des messages. En raison de cette caractéristique, des scientifiques de plusieurs pays ont travaillé à l'amélioration de la technologie pour une utilisation généralisée. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé et installé un réseau QKD à double champ basé sur fibre qui tire parti de la façon dont les photons interfèrent comme moyen de chiffrer les données, et ont été surpris de constater que le réseau fibre pouvait également être utilisé pour détecter vibrations au sol.

Dans leur travail, les chercheurs ont réussi à envoyer des données cryptées sur un câble à fibre optique de 658 km, prolongeant le précédent record de distance d'environ 100 km. Dans un tel réseau, les fluctuations de la phase de la lumière traversant le câble à fibre doivent être remarquées et corrigées en étirant le câble pour que la distribution de clé fonctionne correctement. De telles fluctuations, ont noté les chercheurs, sont généralement dues aux vibrations du sol.

Dans leur système et d'autres similaires, un câble à fibre séparé est utilisé pour verrouiller les fréquences entre les nœuds du réseau. Les chercheurs ont découvert que les informations de synchronisation dans le deuxième câble peuvent déterminer avec précision, à environ 1 kilomètre près, où le long du câble la fluctuation a été créée. Cela suggère que des systèmes tels que les leurs pourraient également servir de capteurs de vibrations au sol, avertissant éventuellement d'un tremblement de terre ou d'un glissement de terrain en cours. Notamment, pour une application dans le monde réel, le taux de transfert de données devrait être amélioré.

Plus d'information: Jiu-Peng Chen et al, Distribution de clé quantique sur 658 km de fibre avec détection de vibration distribuée, Lettres d'examen physique (2022). DOI : 10.1103/PhysRevLett.128.180502

Informations sur la revue :Lettres d'examen physique

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