В Сиднейском университете, сотрудничество физиков исследовательского центра CUDOS (Centre for Ultrahigh bandwidth Devices for Optical Systems) с инженерами-электротехниками Школы электро- и информационных технологий позволило решить ключевую проблему генерирования неразличимых одиночных фотонов, сдерживавшую разработку надёжной квантовой системы обмена паролями.

Участники проекта описали в журнале Nature Communications относительно простую и масштабируемую схему временного мультиплексирования, которая позволяет генерировать одиночные фотоны со 100%-й вероятностью. Фотоны испускаются парами и детектирование одного указывает на существование другого. Этот позволяет учёным управлять таймингом квантовых событий, обеспечивая прибытие фотонов точно в ожидаемое время.

В своей демонстрации они использовали доступные в продаже компоненты и фотонный чип, который разрабатывался в CUDOS на протяжении последних 10 лет. Благодаря нему генератор фотонов получается компактным и его можно изготавливать, используя существующую производственную инфраструктуру.

«Способность генерировать одиночные фотоны, составляющая основу технологий, используемых в ноутбуках и Интернете, позволит активизировать разработку систем локальных безопасных коммуникаций — для защиты оборонных и разведывательных сетей, для обеспечения финансовой безопасности корпораций и правительства, укрепления персональной электронной приватности, например, при онлайновом шоппинге», — указал директор CUDOS и соавтор статьи, профессор Бен Эглтон (Ben Eggleton).

Продолжая совершенствовать созданный прототип, австралийские ученые при поддержке сотрудников Гуандунского Технического университета (Китай) рассчитывают через три-пять лет предложить практичную систему для реальных приложений.