Conectores de grado Q de SENKO

Se prevé que los ordenadores cuánticos resuelvan problemas matemáticos que los ordenadores convencionales que utilizan dígitos binarios no pueden abordar. Aunque esta avanzada capacidad de resolución de problemas ofrece una potencia de cálculo muy superior a la de la computación clásica, también plantea importantes amenazas a la ciberseguridad y pone en entredicho los fundamentos de la criptografía moderna.

La distribución cuántica de claves (QKD) es un método que garantiza la seguridad del cifrado y la autenticación, incluso frente a la inmensa potencia de cálculo que introducen las tecnologías cuánticas de la información. La QKD facilita el intercambio de claves simétricas secretas para el cifrado y la autenticación, manteniendo su seguridad frente a los intentos de escucha potenciados por la informática cuántica. SENKO está desarrollando un enfoque óptico de la informática cuántica con una gama de conectores de pérdida ultrabaja diseñados específicamente para aplicaciones de redes cuánticas.

 

Distribución cuántica de claves (QKD)

La distribución cuántica de claves (QKD) aprovecha las propiedades cuánticas de los fotones para generar y compartir de forma segura claves criptográficas simétricas que se utilizan en métodos de cifrado como OTP, HMAC y AES. Utiliza protocolos como BB84 (mediciones monofotónicas) y E91 (fotones enredados) para detectar posibles escuchas y garantizar la seguridad de la comunicación. Sin embargo, la integración de la QKD en las redes existentes plantea dificultades, como la necesidad de infraestructuras especializadas, enlaces punto a punto y canales cuánticos de pérdida ultrabaja.

Conectores Quantum Grade

El canal clásico gestiona el intercambio de datos entre módulos QKD, mientras que el canal cuántico transmite señales cuánticas como fotones únicos o entrelazados para derivar claves criptográficas. Se prevé que el floreciente campo de las comunicaciones cuánticas impulsará la necesidad de una nueva generación de cables y conectores ópticos con menores pérdidas, que permitan que una mayor proporción de fotones individuales o entrelazados viajen a través de redes ópticas sin experimentar decoherencia, mejorando así la eficiencia de la red óptica cuántica. SENKO ha diseñado un innovador grado de conector que supera las normas IEC más exigentes en materia de conectores. El conector cuántico "Grade-Q" de SENKO presenta pérdidas por inserción comparables a las de los empalmes por fusión.

Material

Para obtener una calidad óptima de los conectores en las redes cuánticas, es fundamental centrarse en las dimensiones del núcleo y el revestimiento de la fibra óptica. La luz sólo viaja a través del núcleo de la fibra, por lo que su tamaño relativo con respecto al revestimiento es significativo. Los parámetros clave que hay que controlar son la concentricidad núcleo-revestimiento, la ovalidad del núcleo y la ovalidad del revestimiento. La concentricidad núcleo-revestimiento mide la posición central del núcleo dentro del revestimiento. Minimizar este error es esencial para producir conectores cuánticos. La ovalidad del núcleo y del revestimiento se refiere a su desviación de un círculo perfecto, lo que afecta a la calidad de la conexión y aumenta la pérdida de inserción y la reflexión trasera.

La férula de un conector óptico mantiene la fibra óptica en su sitio y se alinea con otra férula para crear una vía de luz continua. La concentricidad mide la centralidad del orificio de la férula en relación con su circunferencia, lo que es vital para reducir la desalineación del núcleo de la fibra. Minimizar el diámetro del orificio de la férula es crucial, ya que un orificio mayor provoca una mayor variabilidad en la posición de la fibra. En el caso de las fibras ópticas monomodo de 125μm de diámetro, el orificio de la férula debe estar lo más cerca posible de este diámetro, dejando espacio para el adhesivo epoxi.

Fabricación

Incluso con componentes de fibra óptica y férulas de alta calidad con tolerancias ajustadas, los procesos de fabricación de conectores también deben controlarse estrictamente para producir conectores de alta calidad. Un proceso crítico es la mezcla y el curado del epoxi. Esto implica múltiples pasos controlados para garantizar una gestión, aplicación y curado adecuados.

Las mejoras en el proceso de pulido de férulas requieren ajustes precisos de varios factores. Entre ellos se incluyen la almohadilla de pulido, la presión aplicada, el tipo de película de pulido, la precisión del ángulo de pulido y el vértice de curvatura del pulido. Estos ajustes controlan la granularidad y suavidad de la cara del extremo del conector, reducen el desplazamiento del vértice y centralizan el vértice de curvatura. Estas mejoras minimizan el espacio de aire entre los núcleos de fibra óptica de los conectores. Para mejorar aún más el rendimiento del conector, éste se ajusta mientras se mide la señal óptica para determinar la posición óptima de la fibra y la férula en el conector.

Conector QuPC de SENKO

Gracias a los avances en fibra óptica, casquillos de conectores y procesos de fabricación, SENKO ha desarrollado el conector QuPC, que ofrece unas pérdidas superiores a las de un empalme por fusión. Los conectores QuPC presentan una pérdida de inserción inferior a 0,1 dB y una pérdida óptica de retorno superior a 80 dB, superando las especificaciones de la UIT. Estos conectores también están disponibles en formato CS y SN para una conectividad de mayor densidad.

Conclusión

El conector QuPC de SENKO establece un nuevo estándar en la industria al proporcionar un rendimiento de pérdidas ultrabajas y una alineación de precisión fundamentales para las redes de comunicación cuántica. Al abordar los desafíos únicos de la distribución de claves cuánticas (QKD) y otras tecnologías cuánticas, el conector QuPC desempeña un papel fundamental a la hora de permitir conexiones fiables y de alta integridad, tendiendo un puente entre la ciencia cuántica de vanguardia y las aplicaciones del mundo real.