Tähelepanuväärne on see, et kvantvõtme jaotusprotokollid, nagu Bennett-Brassardi skeem, pakuvad teabeteoreetilist turvalisust. Seni realiseeritud kvantprotokollid on aga allutatud uuele rünnakute klassile, mis kasutavad ära mittevastavust rakendatud kvantolekute või mõõtmiste ja nende teoreetilise modelleerimise vahel, nagu on näidatud paljudes katsetes.
Esmakordselt osaleb rahvusvaheline teadlaste meeskond, kuhu kuulusid teadlased alates EPFL, on demonstreerinud eksperimentaalselt lähenemist kvantvõtmete jaotamisele, mis põhineb kõrgel kvaliteedil kvantne takerdumine — pakkudes varasematest skeemidest palju laiemaid turvatagatisi.
Professor Rüdiger Ubanke, IC Schooli dekaan, kes koos Ph.D. üliõpilane Kirill Ivanov, kes on üks töö autoritest, ütles: „Aastate jooksul on aru saadud, et QKD-skeemidel võib olla märkimisväärne kasu: kasutajad peavad protsessis kasutatavate seadmete kohta tegema vaid väga üldisi oletusi. QKD uusim vorm on nüüd üldiselt tuntud kui "seadmest sõltumatu QKD". Selle eksperimentaalne rakendamine sai valdkonna peamiseks eesmärgiks. Seetõttu on põnev, et selline läbimurdeline eksperiment on lõpuks saavutatud.
Katses kasutati kahte üksikut iooni – üks saatja ja teine vastuvõtja jaoks – ning neid hoiti eraldi lõksudes, mis olid omavahel ühendatud optilise kiuga. Ioonide vaheline põimumine tekkis selles põhilises kvantvõrgus rekordilise täpsusega miljonite käikude jooksul.
Protokolli ei oleks saanud praktiliselt kasulikult läbi viia ilma sellise järjepideva kvaliteetse takerdumise allikata. Sama oluline oli kontrollida, kas põimumist kasutati õigesti. Teoreetiliselt oli vaja olulisi läbimurdeid andmetöötluseks, krüptograafilise võtme tõhusaks eraldamiseks ja optimaalse jõudluse tagamiseks kogu katse vältel.
Katses asusid nn seaduslikud osapooled – ioonid – ühes ja samas laboris. Kuid nende vahemaa pikendamiseks kilomeetriteks on selge tee. Sellest vaatenurgast ja sellega seotud katsetest Saksamaal ja Hiinas hiljuti tehtud edusammude tõttu on nüüd tõeline väljavaade muuta teoreetiline praktiline tehnoloogia.
Ajakirja viide:
- Nadlinger DP et al. Eksperimentaalne kvantvõtmejaotus, mis on kinnitatud Belli teoreemiga. loodus, avaldatud veebis 27. juulil 2022, DOI: 10.1038/s41586-022-04941-5
