Connettori Grado-Q di SENKO

Si prevede che i computer quantistici siano in grado di risolvere problemi matematici che i computer convenzionali, che utilizzano cifre binarie, non possono affrontare. Se da un lato questa capacità avanzata di risolvere problemi offre una potenza di calcolo di gran lunga superiore a quella dell'informatica classica, dall'altro rappresenta una minaccia significativa per la sicurezza informatica e mette in discussione le basi della crittografia moderna.

La distribuzione di chiavi quantistiche (QKD) è un metodo che garantisce la sicurezza della crittografia e dell'autenticazione, anche a fronte dell'immensa potenza di calcolo introdotta dalle tecnologie informatiche quantistiche. La QKD facilita lo scambio di chiavi simmetriche segrete per la crittografia e l'autenticazione, mantenendone la sicurezza contro i tentativi di intercettazione alimentati dall'informatica quantistica. SENKO sta sviluppando un approccio ottico all'informatica quantistica con una gamma di connettori Ultra Low-Loss progettati specificamente per le applicazioni di Quantum Networking.

 

Distribuzione di chiavi quantistiche (QKD)

La distribuzione di chiavi quantistiche (QKD) sfrutta le proprietà quantistiche dei fotoni per generare e condividere in modo sicuro chiavi crittografiche simmetriche da utilizzare in metodi di crittografia come OTP, HMAC e AES. Utilizza protocolli come BB84 (misurazioni a singolo fotone) e E91 (fotoni entangled) per rilevare potenziali intercettazioni e garantire una comunicazione sicura. Tuttavia, l'integrazione della QKD nelle reti esistenti pone delle sfide, tra cui la necessità di infrastrutture specializzate, collegamenti punto-punto e canali quantistici a bassissima perdita.

Connettori di grado Quantum

Il canale classico gestisce lo scambio di dati tra i moduli QKD, mentre il canale quantistico trasmette segnali quantistici come fotoni singoli o entangled per ricavare chiavi crittografiche. Si prevede che il settore delle comunicazioni quantistiche, in continua espansione, porterà alla necessità di una nuova generazione di cavi e connettori ottici con perdite ridotte, che consentano a una percentuale maggiore di fotoni singoli o entangled di viaggiare attraverso le reti ottiche senza subire decoerenza, migliorando così l'efficienza della rete ottica quantistica. SENKO ha progettato un connettore innovativo che supera i più elevati standard IEC. Il connettore quantistico "Grade-Q" di SENKO dimostra perdite di inserzione paragonabili a quelle delle giunzioni a fusione.

Materiale

Per ottenere una qualità ottimale dei connettori nelle reti quantistiche, è fondamentale concentrarsi sulle dimensioni del nucleo e del rivestimento della fibra ottica. La luce viaggia solo attraverso il nucleo della fibra, rendendo importanti le sue dimensioni relative al rivestimento. I parametri chiave da controllare sono la concentricità del nucleo e del rivestimento, l'ovalizzazione del nucleo e l'ovalizzazione del rivestimento. La concentricità nucleo-rivestimento misura la posizione centrale del nucleo all'interno del rivestimento. Ridurre al minimo questo errore è essenziale per la produzione di connettori quantistici. L'ovalizzazione del nucleo e del rivestimento si riferisce alla loro deviazione da un cerchio perfetto, che influisce sulla qualità della connessione e aumenta la perdita di inserzione e la riflessione posteriore.

La ghiera di un connettore ottico mantiene la fibra ottica in posizione e si allinea con un'altra ghiera per creare un percorso di luce continuo. La concentricità misura la centralità del foro della ferula rispetto alla sua circonferenza, fondamentale per ridurre il disallineamento del nucleo della fibra. La riduzione al minimo del diametro del foro della ghiera è fondamentale, poiché un foro più grande causa una maggiore variabilità della posizione della fibra. Per le fibre ottiche monomodali di 125μm di diametro, il foro della ferula deve essere il più vicino possibile a questo diametro, pur lasciando spazio per l'adesivo epossidico.

Produzione

Anche con fibre ottiche di alta qualità e componenti di ferrule con tolleranze ristrette, i processi di produzione dei connettori devono essere strettamente controllati per produrre connettori di alta qualità. Un processo critico riguarda la miscelazione e l'indurimento dell'epossidica. Questo processo prevede diverse fasi controllate per garantire la gestione, l'applicazione e l'indurimento corretti.

I miglioramenti nel processo di lucidatura delle ghiere richiedono regolazioni precise di diversi fattori. Tra questi, il tampone di lucidatura, la pressione applicata, il tipo di pellicola di lucidatura, la precisione dell'angolo di lucidatura e l'apice di curvatura. Queste regolazioni controllano la granularità e la levigatezza della faccia terminale del connettore, riducono l'offset dell'apice e centralizzano l'apice della curvatura. Questi miglioramenti riducono al minimo il vuoto d'aria tra i nuclei di fibra ottica nei connettori. Per migliorare ulteriormente le prestazioni del connettore, il connettore viene regolato durante la misurazione del segnale ottico per determinare la posizione ottimale della fibra e della ghiera nel connettore.

Connettore QuPC di SENKO

Grazie ai progressi nella fibra ottica, nelle ghiere dei connettori e nei processi di produzione, SENKO ha sviluppato il connettore QuPC, che vanta prestazioni di perdita superiori rispetto alle giunzioni a fusione. I connettori QuPC presentano una perdita di inserzione inferiore a 0,1 dB e una perdita di ritorno ottico superiore a 80 dB, superando le specifiche ITU. Questi connettori sono disponibili anche nei fattori di forma CS e SN per una maggiore densità di connettività.

Conclusione

Il connettore QuPC di SENKO stabilisce un nuovo standard nel settore, fornendo prestazioni a bassissima perdita e un allineamento di precisione fondamentale per le reti di comunicazione quantistica. Affrontando le sfide uniche della Quantum Key Distribution (QKD) e di altre tecnologie quantistiche, il connettore QuPC svolge un ruolo fondamentale nel consentire connessioni affidabili e ad alta integrità, colmando il divario tra la scienza quantistica all'avanguardia e le applicazioni reali.