من اللافت للنظر أن بروتوكولات توزيع المفاتيح الكمومية مثل مخطط بينيت براسارد توفر أمانًا نظريًا للمعلومات. ومع ذلك ، فإن البروتوكولات الكمومية التي تم تحقيقها حتى الآن تخضع لفئة جديدة من الهجمات التي تستغل عدم التوافق بين الحالات الكمية أو القياسات المنفذة ونمذجةها النظرية ، كما هو موضح في العديد من التجارب.
لأول مرة ، قام فريق دولي من العلماء ، بما في ذلك باحثين من EPFL، أظهر نهجًا تجريبيًا لتوزيع المفاتيح الكمومية على أساس الجودة العالية تشابك الكم - تقديم ضمانات أمنية أوسع بكثير من المخططات السابقة.
البروفيسور روديجر أوبانكي ، عميد كلية IC ، مع دكتوراه. قال الطالب كيريل إيفانوف ، أحد مؤلفي الورقة ، "على مر السنين ، تم إدراك أن مخططات QKD يمكن أن يكون لها فائدة ملحوظة: يجب على المستخدمين وضع افتراضات عامة جدًا فقط فيما يتعلق بالأجهزة المستخدمة في العملية. يُعرف الآن أحدث شكل من QKD بشكل عام باسم "QKD المستقل عن الجهاز". أصبح التنفيذ التجريبي لهذا الهدف الرئيسي في هذا المجال. هذا هو السبب في أنه من المثير أن يتم تحقيق مثل هذه التجربة المذهلة في النهاية ".
تم استخدام اثنين من الأيونات المفردة في التجربة - واحد للمرسل والآخر للمستقبل - وتم وضعهما في مصائد منفصلة مرتبطة ببعضها البعض بواسطة ألياف بصرية. تم إنتاج التشابك بين الأيونات في هذه الشبكة الكمومية الأساسية بدقة قياسية على مدى ملايين الأشواط.
لم يكن من الممكن تنفيذ البروتوكول بطريقة مفيدة عمليًا بدون مثل هذا المصدر الثابت للتشابك عالي الجودة. كان التحقق من أن التشابك قد تم استغلاله بشكل صحيح أمرًا بالغ الأهمية. كانت هناك حاجة إلى اختراقات كبيرة ، من الناحية النظرية ، لمعالجة البيانات ، والاستخراج الفعال لمفتاح التشفير ، وضمان الأداء الأمثل طوال التجربة.
في التجربة ، كانت "الأطراف الشرعية" - الأيونات - موجودة في نفس المختبر. ولكن هناك طريق واضح لتمديد مسافتهم إلى كيلومترات. مع هذا المنظور والمزيد من التقدم الأخير في التجارب ذات الصلة في ألمانيا والصين ، هناك الآن احتمال حقيقي لتحويل النظرية إلى تقنية عملية.
المرجع مجلة:
- Nadlinger DP وآخرون. توزيع المفتاح الكمي التجريبي مصدق عليه من قبل نظرية بيل. الطبيعة، تم نشره على الإنترنت في 27 يوليو 2022 ، DOI: 10.1038/s41586-022-04941-5
