Sorprendentemente, los protocolos de distribución de claves cuánticas, como el esquema Bennett-Brassard, brindan seguridad teórica de la información. Sin embargo, los protocolos cuánticos desarrollados hasta ahora están sujetos a una nueva clase de ataques que explotan una falta de coincidencia entre los estados cuánticos o las medidas implementadas y su modelado teórico, como se ha demostrado en numerosos experimentos.
Por primera vez, un equipo internacional de científicos, incluidos investigadores de EPFL, ha demostrado un enfoque experimental para la distribución de claves cuánticas basado en alta calidad entrelazamiento cuántico — ofreciendo garantías de seguridad mucho más amplias que los esquemas anteriores.
Profesor Rüdiger Ubanke, Decano de la Escuela IC quien, junto con Ph.D. estudiante Kirill Ivanov, es uno de los autores del artículo, dijo, “A lo largo de los años, se ha dado cuenta de que los esquemas QKD pueden tener un beneficio notable: los usuarios solo tienen que hacer suposiciones muy generales con respecto a los dispositivos empleados en el proceso. La forma más nueva de QKD ahora se conoce generalmente como 'QKD independiente del dispositivo'. Una implementación experimental de esto se convirtió en un objetivo importante en el campo. Es por eso que es emocionante que finalmente se haya logrado un experimento tan innovador”.
Se utilizaron dos iones individuales en el experimento, uno para el emisor y otro para el receptor, y se mantuvieron en trampas separadas unidas entre sí por una fibra óptica. El entrelazamiento entre los iones se produjo en esta red cuántica fundamental con una fidelidad récord durante millones de ejecuciones.
El protocolo no podría haberse llevado a cabo de una manera útil en la práctica sin una fuente tan constante de enredos de alta calidad. Verificar que el enredo se aprovechó adecuadamente fue igualmente crucial. En teoría, se requerían avances significativos para el procesamiento de datos, la extracción efectiva de la clave criptográfica y la garantía de un rendimiento óptimo durante todo el experimento.
En el experimento, las 'partes legítimas', los iones, se ubicaron en un mismo laboratorio. Pero hay una ruta clara para extender su distancia a kilómetros. Con esa perspectiva y más avances recientes en experimentos relacionados en Alemania y China, ahora existe una posibilidad real de convertir la teoría en tecnología práctica.
Referencia de la revista:
- Nadlinger DP et al. Distribución de clave cuántica experimental certificada por el teorema de Bell. Naturaleza, publicado en línea el 27 de julio de 2022, DOI: 10.1038/s41586-022-04941-5
