Bemerkelsesverdig nok gir kvantenøkkeldistribusjonsprotokoller som Bennett-Brassard-ordningen informasjonsteoretisk sikkerhet. Imidlertid er kvanteprotokoller realisert så langt gjenstand for en ny klasse av angrep som utnytter et misforhold mellom kvantetilstandene eller målingene som er implementert og deres teoretiske modellering, som demonstrert i en rekke eksperimenter.
For første gang, et internasjonalt team av forskere, inkludert forskere fra EPFL, har demonstrert en eksperimentelt tilnærming til kvantenøkkeldistribusjon basert på høy kvalitet kvanteforviklinger — tilby mye bredere sikkerhetsgarantier enn tidligere ordninger.
Professor Rüdiger Ubanke, dekan ved IC-skolen som sammen med Ph.D. student Kirill Ivanov, er en av avisens forfattere, sa: "I løpet av årene har det blitt innsett at QKD-ordninger kan ha en bemerkelsesverdig fordel: brukere må bare gjøre veldig generelle antakelser om enhetene som brukes i prosessen. Den nyeste formen for QKD er nå generelt kjent som "enhetsuavhengig QKD." En eksperimentell implementering av dette ble et hovedmål i feltet. Derfor er det spennende at et slikt gjennombruddseksperiment endelig har blitt oppnådd.»
To enkeltioner ble brukt i eksperimentet - en for senderen og en for mottakeren - og ble holdt i separate feller knyttet sammen av en optisk fiber. Sammenfiltring mellom ionene ble produsert i dette grunnleggende kvantenettverket med rekordhøy fidelitet over millioner av løp.
Protokollen kunne ikke ha blitt utført på en praktisk nyttig måte uten en så konsistent kilde til sammenfiltring av høy kvalitet. Det var like viktig å verifisere at forviklingen ble utnyttet riktig. Betydelige gjennombrudd, i teorien, var nødvendig for databehandlingen, den effektive utvinningen av den kryptografiske nøkkelen og for å sikre optimal ytelse gjennom hele eksperimentet.
I eksperimentet var de ‘legitime partene’ – ionene – lokalisert i ett og samme laboratorium. Men det er en klar vei for å utvide avstanden til kilometer. Med det perspektivet og nyere fremskritt i relaterte eksperimenter i Tyskland og Kina, er det nå en reell utsikt til å gjøre teoretisk om til praktisk teknologi.
Tidsreferanse:
- Nadlinger DP et al. Eksperimentell kvantenøkkelfordeling sertifisert av Bells teorem. Natur, publisert online 27. juli 2022, DOI: 10.1038/s41586-022-04941-5
