Toshiba/Cambridge QKD + fiber data network diagram

Qubits and binary data successfully squirted down the same fiber, at the same time: Here comes quantum cryptography

Autore: ExtremeTech

Toshiba Research and Cambridge University in England are reporting that they have succeeded in building the first conventional fiber-optic network that’s capable of transmitting and receiving both quantum data (for encryption) and normal high-speed binary data. This breakthrough means that the world’s fiber networks can now be secured with theoretically unbreakable encryption.

The basic concept behind quantum cryptography is that Alice sends a crypto key to Bob via a stream of single photons (quantum key distribution, QKD). If a man-in-the-middle attacker somehow manages to intercept the photons, this interrupts the transmission in such a way that can be detected. In theory, quantum crypto should result in totally secure communications. (In reality, there are other attack vectors that bypass the inherent security provided by the photons.)

Now, quantum-secured networks aren’t particularly new, but until now the single photons (qubits) have required their own dedicated optical fiber for transmission. In conventional fiber-optic networks, the transmission of data is very intense, with over 1 million photons carrying a single bit of binary data. Sending single photons down the same fiber simply wasn’t feasible; it was impossible to extract that single photon at the other end. Until now!

Toshiba/Cambridge QKD + fiber data network diagram

Toshiba/Cambridge QKD + fiber data network diagram. A = the overall setup. B = the quantum transmitter. C = the quantum receiver.

The Toshiba and Cambridge researchers have overcome this restriction by transmitting the quantum photons and data signals at different wavelengths, and by using a special photodetector at the receiving end that turns on for just 100 millionth of a microsecond (a few hundred femtoseconds). The different wavelengths mean that the signals don’t clash, and the photodetector only turns on when it expects to receive a single photon.

The end result is a fiber network that can transmit binary data at 1Gbps in both directions, and perform quantum key distribution at 500Kbps at the same time, over a 90km (56mi) length. This is apparently 50,000 times faster than the previous best QKD over a fiber network of this length. In theory, this means that the next generation of fiber networks — assuming this femtosecond photodetector can be implemented commercially — could be secured with quantum cryptography. Most importantly, we’re only talking about new routers — this method of QKD could be performed on existing (and very expensive) fiber networks.

The immediate benefit will be for military and police/security networks, and domestic infrastructure (think secure communications in smart cities). With fiber steadily rolling out to consumers, though, you and I might soon be downloading torrents and watching cat videos that have been encrypted with quantum cryptography.

Now read: Quantum teleportation lays the foundation for a global quantum internet — or check out our popular story on the secret world of submarine fiber-optic cables.

Research paper: 10.1103/PhysRevX.2.041010 – “Coexistence of High-Bit-Rate Quantum Key Distribution and Data on Optical Fiber”

24 thoughts on “Qubits and binary data successfully squirted down the same fiber, at the same time: Here comes quantum cryptography

  1. ho letto da qualche parte, non mi ricordo dove, che sono riusciti a far coesistere un oggetto in due luoghi contemporaneamente, è possibile? cosa pensate a proposito? mi linkate qualcosa?

  2. Siamo due medici che vorrebbero condividere gli spazi di una struttura per l’esercizio della professione. Ci hanno consigliato di mantenere, nel regime dei minimi, due partite iva ma ci poniamo il problema di come fare a denominare l’ambulatorio se non esiste un rapporto societario. La nostra idea di base era quella di dare un nome all’ambulatorio (es Pincopallino) e inserire entrambi i nominativi in tabella, insegna e targa. Grazie delle risposte

  3. allora , lo scaricato e sono usciti i soliti 80 file , poi sono andato a estrarli e non sono usciti solo il file ISO e quello DVD , ma sono usciti così

    Sistem Update (cartella)
    Binaries (cartella)
    engine (cartella)
    Gear game (cartella)
    poi altri file 13 con nomi strani

    come devo fare ????

  4. Ciao a tutti!
    Spero di trovare tra voi qualche esperto cinofilo, in modo da poter “identificare” l’eventuale razza del cane (che è femmina) mostrato in foto:

    http://www.comune.rimini.it/binary/comune_rimini/canile_foto/bea_big.1173688072.jpg

    Credo sia un meticcio, ma non intendendomene ahimè, vi chiedo di darmi qualche informazione in più, se possibile!
    Vi ringrazio.
    @ jobbina: ti ringrazio, immaginavo fosse meticcio.. ma più nello specifico, c’è un modo per individuare dall’incrocio di quali razze sia nato? Probabilmente chiedo troppo, ma non essendo per nulla esperta di cani, ero curiosa di conoscere la natura di questo :)

  5. salve. possiedo una playstation 3 slim, acquistata circa un anno fa, collegata ad un televisore full hd 1080p. in questo lasso di tempo ho divorato una marea di giochi, ottimi sia da un punto di vista del gioco in se stesso sia da un punto di vista grafico. ora arrivo al mio problema.
    dopo un anno ho acquistato alcuni titoli che non mi soddisfano dal punto di vista grafico. cito come esempio homefront, resistance 3, binary domain, duke nukem forever.mi spiego; questi mi si presentano dopo l installazione con una grafica che sicuramente non definirei in alta definizione ma come se avessi la prima playstation { si vedono in alta definizione solo i rispettivi intro, poi inizia lo scempio grafico}. a dir poco orribile. mi sono documentata da ogni parte sia su internet che da qualche amico che la possiede e non riesco a riscontrare dei casi uguali al mio. ora ho il terrore di acquistare un gioco, visto quanto costano, per non incappare nello stesso problema e buttare via i soldi.sono disperata, vi prego aiutatemi. ribadisco che la mia console e collegata ad una tv full hd 1080p con un normale cavo hdmi e che almeno una trentina di giochi in mio possesso funzionano alla grande a differenza di quelli sopra citati. grazie in anticipo

  6. Ultimamente scarico solo file binary,ho capito solo che è un cd virtuale,tutti spiegano solo che devi montare l’immagine,non ho neanche idea di come si faccia,e poi?Avrei bisogno di una spiegazione passo per passo dall’inizio alla fine,chi mi sa aiutare? Grazie

  7. Volevo scaricare eMule Akronic 6, ma ce ne sono diversi e con un nome diverso:
    ad esempio c’è Akronic 6.0 binary MLF, oppure Akronic 6.o source, oppure Akronic 6.0 binary,…
    Quale devo scaricare? uno vale l’altro?
    ma si può che uno fa una domanda su emule e mi rispondete di scaricare torrent ????
    ma si può che uno fa una domanda su emule e mi rispondete di scaricare torrent ????

  8. A GAME OFTHRONES PlayStation 3
    ARMORED CORE 5 PlayStation 3
    ASURA WRATH PlayStation 3
    BATTLEFIELD 3 PlayStation 3
    BATTLEFIELD 3 LE PlayStation 3
    BATTLESHIP PlayStation 3
    BINARY DOMAIN PlayStation 3
    CABELAS BIG GAME HUNTER 2012 PlayStation 3
    CALL OF DUTY M.W.3 PlayStation 3
    CATHERINE COLLEC. PlayStation 3
    DANCE DANCE REVOLUTION NEW MOVES PlayStation 3
    DIRT SHOWDOWN PlayStation 3
    DIRT SHOWDOWN HOONIGAN EDITION PlayStation 3
    DRAGON BALL Z ULTIMATE TENKAICHI PlayStation 3
    DRAGON’S DOGMA PlayStation 3
    DYNASTY WARRIORS EXTREME LEGENDS PlayStation 3
    FIFA STREET PlayStation 3
    FINAL FANTASY XIII‐2 PlayStation 3
    FINAL FANTASY XIII‐2 LE PlayStation 3
    GHOST RECON FUTURE SOLDIER PlayStation 3
    GHOST RECON FUTURE SOLDIER SE PlayStation 3
    GRAND SLAM TENNIS 2 PlayStation 3
    KINGDOMS OF AMALUR PlayStation 3
    KUNG FU PANDA 2 PlayStation 3
    L.A.NOIRE COMPLETA PlayStation 3
    LEGO BATMAN 2 PlayStation 3
    LOLLIPOP CHAINSAW PlayStation 3
    MASS EFFECT 3 PlayStation 3
    MASS EFFECT 3 COLLECTOR PlayStation 3
    MAX PAYNE 3 PlayStation 3
    MEN IN BLACK 3 PlayStation 3
    METAL GEAR SOLID HD PlayStation 3
    MUD FIM MOTOCROSS PlayStation 3
    NARUTO SHIPPUDEN ULTIMATE NINJA STORM GENERATIONS PlayStation 3
    NEVER DEAD PlayStation 3
    NINJA GAIDEN 3 PlayStation 3
    OLIMPIADI DI LONDRA 2012 PlayStation 3
    Resident Evil: Operation Raccoon City PlayStation 3
    RIDGE RACER UNBOUNDED LE PlayStation 3
    Saint Seiya ‐ I Cavalieri Dello Zodiaco: La Battaglia Del Santuario PlayStation 3
    SAINTS ROW THE THIRD PlayStation 3
    SIGNORE ANELLI:GUERRA DEL NORD PlayStation 3
    SILENT HILL DOWN PlayStation 3
    SILENT HILL HD COLLECTION PlayStation 3
    SKYRIM PlayStation 3
    SLEEPING DOGS LIMITED EDITION PlayStation 3
    SNIPER ELITE 2 PlayStation 3
    SORCERY+STARTER PACK PlayStation 3
    SOUL CALIBUR 5CE PlayStation 3
    SPEC OPS LINE PlayStation 3
    SSX PlayStation 3
    STARHAWK PlayStation 3
    SYNDICATE PlayStation 3
    THE AMAZING SPIDERMAN PlayStation 3
    THE CURSED CRUSA. PlayStation 3
    TIGER WOODS PGA TOUR PlayStation 3
    TOP GUN HARDLOCK PlayStation 3
    UFC UNDISPUTED 3 PlayStation 3
    UNCHARTED 3 SPECIAL EDITION PlayStation 3
    WWE SMACK DOWN VS RAW 2012 PlayStation 3
    DARKSIDERS 2 PlayStation 3
    DARKSIDERS 2 LIMITED EDITION PlayStation 3
    SLEEPING DOGS PlayStation 3
    SNIPER GHOST WARRIOR 2 COLLECTOR EDITION PlayStation 3

  9. allora mentre giocavo a minecraft mi sono accorto che c’era una struttura che non avevo costruito io stando intorno a quella struttura mi sono accorto che era un pezzo del mio giardino, con il portale x l’inferno e pure i stessi pezzi di pietra.costruendo intorno a quella struttura il gioco si è iniziato a bloccare e dopo aver spento e riavviato il pc non mi ha piu funzionato il salvataggio bloccandosi sempre a metà del caricamento e quando cliccavo sulla x mi diceva JAVA(TM)PLATAFORM BINARY sta cercando di risolvere il problema e alla fine diceva che non era stato possibile sistemarlo.cosa posso fare x riparare il salvataggio????
    10 punti al miglioreee

  10. Ciao ragazzi, volevo chiedervi una cosa…

    Allora, io quando installai il reFX Nexus su Fl Studio 9 installai anche l’espansione Dance Vol. 1 e Dance Drums di Manuel Schleis e avevo molti più suoni e effetti prima, tipo il Pan Flute, il Binary Voice e chi ha fl studio sa di che effetti sto parlando. Ora, per problemi con il pc ho dovuto disinstallare fl studio e di conseguenza anche il Nexus, quando lo sono andato a re-installare ho perso il pacchetto completo di Dance Vol.1 e Dance Drums e quindi alcuni suoni che c’erano prima non ci sono più.

    Ora vi chiedo, mi potreste dare queste espansioni complete e sopratutto rispiegarmi come si installano bene per favore ? Grazie in anticipo a tutti.

  11. salve a tutti, a scuola stiamo studiando i file in c++ e in particolare stiamo facendo i random file usando la libreria fstream; solo che ho un dubbio cioè: i random file sono i file dove all’interno ci sono gli struct e devono essere tutti della stessa grandezza; fino e qua ok! il mio dubbio è cosa sono i binary file? e quali sono usati di più?
    Grazie mille 10 punti al migliore!

  12. SONO LE ISTRUZIONI PER INSTALLARE LIGHT WAVE 3D… MA NON SIETE OBBLIGATI A FARLO.

    LightWave 3D v9.5 Read Me
    07/31/2008
    (c) 2008 – NewTek, Inc. All rights reserved

    ===============================================
    Introduction:
    ===============================================

    Welcome to the LightWave 3D v9.5 Update!

    For this release NewTek’s 3D Team has implemented over 100 maintenance fixes,
    plus a few operational changes and new features. These are listed below
    the installation and registration instructions.

    ===============================================
    Installer Instructions:
    ===============================================

    LightWave 3D now has 3 platform installers, a unified Windows OS installer
    that can install 32-bit LightWave on a 32-bit Windows OS and 32-bit and
    64-bit LightWave on a Windows 64-bit OS, a Mac CFM installer for setting up
    LightWave on a Mac PPC system, and a Mac Universal installer that installs
    a “Universal Binary” LightWave on PPC and Intel Macs.

    Installers are available by download or on a Program Install DVD.Select the
    appropriate installer and download it to your system, or run it from the
    Program Install DVD. Then follow the simple step-by-step instructions the
    Installer will provide to complete your installation.

    Windows Installer Note:
    Please note that the Windows Installer includes the Sentinel Driver
    Installer. If you use the option to install the Sentinel Driver during
    your LightWave install, please note that when the Sentinel Installer asks
    you to restart the system/restart later, choose restart later, and click
    finish on the Sentinel installer. You will see an error message indicating
    that the Sentinel Installer has reported an error to the LightWave installer.
    You can ignore that message.

    ===============================================
    Mac Universal Preferences and License Keys
    ===============================================

    The license.key file for a single user, and user-specific settings should go
    in:

    ~/Library/Preferences/LightWave3D/

    Any license.key file you want all users to have access to, and machine-
    specific settings should go in:

    /Library/Preferences/LightWave3D/

    Third party plug-ins for the user (as they start showing up) should probably
    go in:

    ~/Library/Application Support/LightWave3D/Plugins/

    Third party plug-ins you want all users of your machine to have access to
    should go in:

    /Library/Application Support/LightWave3D/Plugins/

    The Extensions configuration file used to contain a list of all of the plug-
    ins you’re using. Since we’re using an automatic search now, the Extensions
    file will be empty by default. If the user manually adds a plug-in via the
    Add Plugins command, or by any non-automatic means, it will show up in that
    file. We’re trying to move away from this mechanism, but we’ve left this
    capability in, in case you really need it.

    Any objects or scenes you drag and drop into LightWave windows will not
    change the content directory.

    Instructions for creating and placement of the license.key file in the
    Universal Binary:
    1) Open TextEdit.app
    2) Paste your permanent key on the first line
    3) Select the ‘Make Plain Text’ item in the Format menu
    4) Save the file. Name the file ‘license.key’, and place it in any one of the
    following folders…
    [list][*] SharedSupport folder, which is in the main LightWave program
    folder, next to Layout, Modeler, and other LightWave tools.
    [*] ~/Library/Preferences/LightWave3D/
    [*] /Library/Preferences/LightWave3D/
    [/list]

    5) Open Layout to confirm that the key worked.

    Please note that at this time we are not suggesting that our Universal Binary
    customers use the -c command line switch.

    ===============================================
    Creating Custom Config Files:
    ===============================================

    ********************
    For Windows XP and Windows® XP Professional x64 Edition:
    ********************

    1)Locate the folder where you copied the LightWave v9.5 software.
    2)Open the Programs Folder
    3)Create a new folder named “Configs”.
    4)Open the Configs folder and copy the path.
    5)Go up one level, back to the Programs folder
    6)Find the Lightwav.exe file.
    7)Right-click and choose Create Shortcut
    8)Right-click on the new shortcut and choose Properties
    9)For Target, go to the end of the path and type –c
    10)Paste the Configs path to the end of –c. If you have any spaces in
    the Config path, put the path in quotation marks. The path should look
    something like this (your exact path may be different):

    C:DownloadsLightWave_v9.5Programslightwav.exe –c”C:DownloadsLightWave v9.5ProgramsConfigs”

    11)Repeat steps 6-10 for Modeler.exe
    12)Use the shortcuts you created each time you open the software.

    ********************
    For Macintosh:
    ********************

    1)Locate the folder where you copied the LightWave v9.5 software.

  13. quanto pensate che mi possano valutare questi giochi?
    binary domain
    ehrt defence force
    duke nukem forever
    fallout new vegas
    lost planet 2
    bornout paradise ultimate box
    fuel
    star wars lego 3
    dead space 2

  14. Salve a tutti ho scaricato della canzoni da e-mule,e quando vado ad ascoltarle mi si apre una pagina internet ed un avviso: apertura di mp3_codec_update.exe che è un binary file. Salvare questo file? cosa dovrei fare per ascoltare le canzoni?? GRAZIE mille!!!

  15. Mi va bene che mi consigliate anche un libro o qualcosa che mi faccia capire qualcosa di questo mondo perché non ci capisco niente!

  16. I problemi che mi si presentano da un mese sono due:

    1 Utilizzando Firefox (che scarica un Binary File sul pc), al momento di aprire questo file, una finestra mi dice che Win32 non può aprire questo oggetto. Fino a poco tempo fa, con Windows Installer, non avevo problemi. Adesso, anche con Installer, non posso scaricare niente e senza sapere il perchè.

    ps: utilizzando explorer si apre una pagina di download che si ferma allo 0% e non ha un “titolo”.

    2 Msn Messenger, appena viene aperto o appena si effettua l’accesso (con qualsivoglia account) si chiude subito e una finestra dice che il programma si è chiuso inaspettatamente e mi chiede se voglio inviare alla Microsoft una domanda con questo problema. Non ho potuto provare a disintallare e rinstallare per il problema 1.

    Che faccio?
    Ho rastrellato il pc con due diversi antivirus (sto dando un’altra controllata proprio adesso) ma finora ciò che ho trovato è stato cancellato e il problema non è stato risolto.
    Il problema si è presentato senza che io facessi nulla. Non ho installato Zone Alarm, nè programmi simili perchè mi hanno detto che possono dare qualche problema di questo genere.

  17. Non riesco a distruggere il Mech Rosso su Binary Domain.
    Dove devo colpirlo per distruggerlo?
    Ho trovato un lanciamissili ma, nonostante lo rovesci addosso al mech, non riesco a distruggerlo comunque.
    Come devo fare?
    Grazie
    Ha una grafica molto bella: con una trama molto profonda e vari colpi di scena.
    Manca però una copertura adeguata: vieni mitragliato di colpi e non capisci perchè.
    I nemici sono molto intelligenti e la fisica dei colpi ottima: se li azzoppichi non camminano più ma strisciano.
    In compenso c’è un pò di confusione con gli alleati che non fanno una strategia ma si perdono e la varietà delle armi è un pò scarna.
    Ci sono però tante situazioni alternative come: fuga in moto d’acqua, fuga in autotrasporto ed alcuni momenti in cui devi distruggere il nemico usando metodi alternativi.
    Però la vera chicca sono i Robot: disegnati in modo magistrale. Se hai una tv a 32” lcd è da brivido.
    Puoi dare ordini usando il microfono XBOX.
    Te lo consiglio se chiudi un’occhio sulla linearità dell’azione e sul sistema di coperture non proprio congeniale.
    Da 1 a 10: 8 ci sta.

  18. Ho seguito anche questo: http://www.sparkblog.org/cambiare-cartella-installazione-windows-7/ , ma funziona solo per i programmi che hanno la procedura d”installazione GUIDATA (i “wizard”, in pratica). Invece, io vorrei cambiare la directory d’installazione di QUALSIASI programma che scarico dove voglio e nel mio caso, sul mio hard disk, F:! Ad esempio, poco fa ho provao a scaricare Microsoft Silverlight, ma non ha la procedura guidata e mi viene subito, da salvare, il binary file. Quindi, lo dovrei installare subito, ma per questi tipi di programmi che non hanno l’installazione guidata, continuano a volersi installare automaticamente sempre sul disco rigido principale C:, che è pieno. Anche se metto il setupx sull’hard disk. Come faccio a farli installare automaticamente su F:, l’hard disk? Grazie! ;)
    Peppe: ok, ma allora posso spostare Windows? Anche se mi venisse un messaggio in cui dice che se sposto o elimino o faccio modifiche alcuni programmi non potrebbero dopo funzionare correttamente?

  19. da qualche giorno provo ad aprire minecraft e dopo aver fatto il login mi dice :java se binary ha smesso di funzionare. Aiutatemi!!

  20. This kind of construction, periodically manifested in controversies such as the
    ‘gay’ debate within Christianity (most recently evidenced in the proceedings of the
    Church England Synod in July 2010), feeds into the popular imagination that
    religion is out of step with contemporary social and cultural realities. In liberal
    democracies, where values of human rights, equality, and respect for difference and
    diversity are essential to identity and interpersonal relationship, the religious space
    is perceived as antithetical to such values.
    In this section, I have gathered a collection of three articles and one review essay
    which collectively demonstrate that the relationship between religion and sexuality
    deserves a much more nuanced treatment. In the study of sexuality and religion,
    homosexuality (and to a lesser extent bisexuality) has generated much research in the
    past decades (e.g. Browne et al., 2010; Habib, 2010; Hunt, 2009). Writing as a queer
    Muslim woman – and in a highly personal language – Shannahan, begins this section
    by querying the assumed secularity of queer culture and identity, which often renders
    problematic the position of queer people with religious affiliation, particularly for
    queer Muslims, whose sexual identity is inextricably linked to their politicized religious
    identity in everyday life. She also explores the issue of homosexuality by
    returning to the fundamental basis of homonegativity in many religious communities
    – religious text; or rather, a heterosexist reading of the text (see e.g. Kugle, 2010;
    Yip, 2005). Shannahan deconstructs the Quran’icnarrative of Lut, which has been
    conventionally deployed to support homonegativity. In the process, she goes one
    step further by reminding us that gender must be taken much more seriously in the
    analysis of queer lives. She encourages us to question and address the privileging of
    male voices and the absence of female agency in current queer-friendly scriptural
    exegesis. Her article raises important questions about the potential collaboration
    and tensions between ‘queering’ Islam and ‘gendering’ Islam.
    In the second article, Duff offers us an insightful theoretical analysis of the
    connection between religious confession, sexuality, and pornography. Skilfully
    unpacking Foucault’s work on the historical deployment of sexuality and
    MacKinnon’s analysis of contemporary (heterosexual) sexuality, Duff argues
    that contemporary discourse of (heterosexual) pornography shows striking
    668 Sexualities 13(6)
    resemblance to religious confessional discourse. Far from the radical potential
    to liberate and empower the self, as some commentators have argued, pornography,
    Duff asserts, continues to reinforce notions of community (to which the
    self defers) and justify hierarchy (as opposed to equality), reflected in the
    Christian Church’s faltering and uneven attempt to incorporate sexuality into
    its religious teachings as well as its treatment of sexual subjects within its fold.
    Duff asserts that this is consistent with Foucault’s argument about the
    Church’s habitual treatment of the erotic by embedding it into a confessional
    discourse that reinforces established hierarchies and power structures. It is also
    consistent with MacKinnon’s assertion that the promise of self-realization and
    self-empowerment in pornography is in reality embedded in a discourse that legitimizes
    and perpetuates established relationships of authority and power that objectify
    and subjugate women.
    In the third article, Rasmussen turns the spotlight on secularism, within the
    context of sex education in America. Sheexposes the ideologicalunderpinnings
    of ‘progressives’ in sex education and how they continue to reinscribe the religious/
    secular binary. Rasmussen analyses ‘progressive’ sex educators’ fundamental
    assumptions and central arguments about youth sexuality and the nature of
    sexual education, which are underscored by uncritical secular logics that renders
    any attempt to critique it ‘conservative’. Critiquing some key literature that represents
    the ‘progressive’ sex education canon, Rasmussen challenges the assumed link
    between secularism and sexual agency/liberalism. She cautions us against constructing
    religion as the ‘other’ to secularism, thus totally incapable of being
    useful in sex education. To Rasmussen, secularism, like religion, is infused with
    value judgements and prejudices about what should constitute a quality and comprehensive
    sex education. She rightly encourages us to reconsider how secularism
    and religion interrelate in debates about sex education.
    Last but not least, this section ends with an insightful and critical review essay
    by Meghani, focusing on three recent texts on Islam and sexualities, covering
    sexual politics and histories in Iran, and the Middle East more broadly.

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