Det er bemærkelsesværdigt, at kvantenøglefordelingsprotokoller såsom Bennett-Brassard-skemaet giver informationsteoretisk sikkerhed. Kvanteprotokoller, der er realiseret indtil videre, er imidlertid genstand for en ny klasse af angreb, der udnytter et misforhold mellem de implementerede kvantetilstande eller målinger og deres teoretiske modellering, som vist i adskillige eksperimenter.
For første gang et internationalt hold af forskere, herunder forskere fra EPFL, har demonstreret en tilgang eksperimentelt til kvantenøglefordeling baseret på høj kvalitet kvanteforvikling — at tilbyde meget bredere sikkerhedsgarantier end tidligere ordninger.
Professor Rüdiger Ubanke, dekan for IC-skolen, der sammen med ph.d. studerende Kirill Ivanov, er en af avisens forfattere, sagde, "I årenes løb er det blevet indset, at QKD-ordninger kan have en bemærkelsesværdig fordel: Brugere skal kun gøre meget generelle antagelser om de enheder, der anvendes i processen. Den nyeste form for QKD er nu generelt kendt som 'enhedsuafhængig QKD'. En eksperimentel implementering af dette blev et stort mål på området. Derfor er det spændende, at et sådant gennembrudseksperiment endelig er blevet opnået.”
To enkelte ioner blev brugt i eksperimentet - en til afsenderen og en til modtageren - og blev holdt i separate fælder forbundet med en optisk fiber. Sammenfiltring mellem ionerne blev produceret i dette fundamentale kvantenetværk med rekordhøj troskab over millioner af kørsler.
Protokollen kunne ikke være blevet udført på en praktisk nyttig måde uden en så konsekvent kilde til sammenfiltring af høj kvalitet. Det var lige så vigtigt at verificere, at sammenfiltringen blev udnyttet korrekt. Betydelige gennembrud var i teorien nødvendige for databehandlingen, den effektive udtrækning af den kryptografiske nøgle og sikring af optimal ydeevne gennem hele eksperimentet.
I forsøget var de 'legitime parter' - ionerne - placeret i et og samme laboratorium. Men der er en klar vej til at udvide deres afstand til kilometer. Med det perspektiv og yderligere nyere fremskridt i relaterede eksperimenter i Tyskland og Kina er der nu en reel udsigt til at omdanne teoretisk til praktisk teknologi.
Journal Reference:
- Nadlinger DP et al. Eksperimentel kvantenøglefordeling certificeret af Bells teorem. Natur, offentliggjort online 27. juli 2022, DOI: 10.1038/s41586-022-04941-5
