Conectores de grau Q da SENKO

Prevê-se que os computadores quânticos resolvam problemas matemáticos que os computadores convencionais que usam dígitos binários não conseguem resolver. Embora essa capacidade avançada de resolução de problemas ofereça um poder computacional muito superior ao da computação clássica, ela também representa ameaças significativas à segurança cibernética e desafia os fundamentos da criptografia moderna.

O Quantum Key Distribution (QKD) é um método que garante criptografia e autenticação seguras, mesmo diante do imenso poder computacional introduzido pelas tecnologias de informação quântica. A QKD facilita a troca de chaves simétricas secretas para criptografia e autenticação, mantendo sua segurança contra tentativas de interceptação acionadas pela computação quântica. A SENKO está desenvolvendo uma abordagem óptica para a computação quântica com uma gama de conectores de perda ultrabaixa projetados especificamente para aplicações de rede quântica.

 

Distribuição de chave quântica (QKD)

A distribuição de chaves quânticas (QKD) aproveita as propriedades quânticas dos fótons para gerar e compartilhar com segurança chaves criptográficas simétricas para uso em métodos de criptografia como OTP, HMAC e AES. Ele usa protocolos como o BB84 (medições de fóton único) e o E91 (fótons emaranhados) para detectar possíveis espionagens e garantir uma comunicação segura. No entanto, a integração do QKD às redes existentes apresenta desafios, incluindo a necessidade de infraestrutura especializada, links ponto a ponto e canais quânticos de perda ultrabaixa.

Conectores de grau quântico

O Canal Clássico lida com a troca de dados entre os módulos QKD, enquanto o Canal Quântico transmite sinais quânticos como fótons únicos ou emaranhados para derivar chaves criptográficas. Prevê-se que o crescente campo das comunicações quânticas impulsione a necessidade de uma nova geração de cabos e conectores ópticos com menor perda, permitindo que uma maior proporção de fótons únicos ou emaranhados percorra as redes ópticas sem sofrer decoerência, melhorando assim a eficiência da rede óptica quântica. A SENKO projetou um conector de grau inovador que excede os mais altos padrões de conectores IEC. O Conector Quântico "Grade-Q" da SENKO demonstra perdas de inserção comparáveis às encontradas em emendas de fusão.

Material

Para obter a qualidade ideal do conector em redes quânticas, é fundamental concentrar-se nas dimensões do núcleo e do revestimento da fibra óptica. A luz viaja apenas pelo núcleo da fibra, o que torna significativo seu tamanho relativo ao revestimento. Os principais parâmetros a serem controlados incluem a concentricidade do núcleo e do revestimento, a ovalidade do núcleo e a ovalidade do revestimento. A concentricidade do núcleo e do revestimento mede a centralidade com que o núcleo é posicionado dentro do revestimento. Minimizar esse erro é essencial para a produção de conectores quânticos. A ovalidade do núcleo e do revestimento refere-se ao seu desvio de um círculo perfeito, afetando a qualidade da conexão e aumentando a perda de inserção e a reflexão posterior.

O ferrolho em um conector óptico mantém a fibra óptica no lugar e se alinha com outro ferrolho para criar um caminho de luz contínuo. A concentricidade mede a centralidade do orifício do ferrolho em relação à sua circunferência, o que é vital para reduzir o desalinhamento do núcleo da fibra. Minimizar o diâmetro do orifício da ponteira é fundamental, pois um orifício maior causa maior variabilidade na posição da fibra. Para fibras ópticas monomodo de 125 μm de diâmetro, o orifício do ferrolho deve ser o mais próximo possível desse diâmetro, permitindo espaço para o adesivo epóxi.

Fabricação

Mesmo com componentes de fibra óptica e virola de alta qualidade com tolerâncias rígidas, os processos de fabricação do conector também devem ser rigorosamente controlados para produzir conectores de alta qualidade. Um processo crítico envolve a mistura e a cura do epóxi. Isso envolve várias etapas controladas para garantir o gerenciamento, a aplicação e a cura adequados.

Os aprimoramentos no processo de polimento do ferrolho exigem ajustes precisos em vários fatores. Esses fatores incluem a almofada de polimento, a pressão aplicada, o tipo de filme de polimento, a precisão do ângulo de polimento e o ápice de curvatura do polimento. Esses ajustes controlam a granularidade e a suavidade da face da extremidade do conector, reduzem o deslocamento do vértice e centralizam o vértice da curvatura. Essas melhorias minimizam o espaço de ar entre os núcleos de fibra óptica nos conectores. Para melhorar ainda mais o desempenho do conector, o conector é ajustado durante a medição do sinal óptico para determinar a posição ideal da fibra e do ferrolho no conector.

Conector QuPC da SENKO

Com os avanços na fibra óptica, nos terminais de conectores e nos processos de fabricação, a SENKO desenvolveu o conector QuPC, que apresenta um desempenho de perda superior em comparação com uma emenda por fusão. Os conectores QuPC apresentam uma perda de inserção de menos de 0,1 dB e uma perda de retorno óptico superior a 80 dB, superando as especificações da ITU. Esses conectores também estão disponíveis nos formatos CS e SN para conectividade de maior densidade.

Conclusão

O conector QuPC da SENKO estabelece um novo padrão no setor, fornecendo desempenho de perda ultrabaixa e alinhamento de precisão essencial para redes de comunicação quântica. Ao enfrentar os desafios exclusivos da Distribuição de Chave Quântica (QKD) e de outras tecnologias quânticas, o conector QuPC desempenha um papel fundamental na viabilização de conexões confiáveis e de alta integridade, preenchendo a lacuna entre a ciência quântica de ponta e as aplicações do mundo real.