Notavelmente, protocolos de distribuição de chaves quânticas, como o esquema Bennett-Brassard, fornecem segurança teórica da informação. No entanto, os protocolos quânticos realizados até agora estão sujeitos a uma nova classe de ataques que exploram uma incompatibilidade entre os estados quânticos ou medidas implementadas e sua modelagem teórica, conforme demonstrado em vários experimentos.
Pela primeira vez, uma equipe internacional de cientistas, incluindo pesquisadores da EPFL, demonstrou uma abordagem experimental para distribuição de chaves quânticas com base em emaranhamento quântico — oferecendo garantias de segurança muito mais amplas do que os esquemas anteriores.
Professor Rüdiger Ubanke, reitor da IC School que, juntamente com Ph.D. estudante Kirill Ivanov, é um dos autores do artigo, disse, “Ao longo dos anos, percebeu-se que os esquemas QKD podem ter um benefício notável: os usuários precisam fazer apenas suposições muito gerais sobre os dispositivos empregados no processo. A forma mais recente de QKD é agora geralmente conhecida como 'QKD independente de dispositivo'. Uma implementação experimental disso tornou-se um objetivo importante no campo. É por isso que é emocionante que um experimento tão inovador tenha finalmente sido alcançado”.
Dois íons únicos foram usados no experimento - um para o emissor e outro para o receptor - e foram mantidos em armadilhas separadas ligadas por uma fibra óptica. O emaranhamento entre os íons foi produzido nesta rede quântica fundamental com fidelidade recorde em milhões de execuções.
O protocolo não poderia ter sido realizado de maneira prática sem uma fonte tão consistente de emaranhamento de alta qualidade. Verificar se o emaranhado foi devidamente explorado foi igualmente crucial. Avanços significativos, em teoria, foram necessários para o processamento de dados, a extração eficaz da chave criptográfica e a garantia de desempenho ideal durante todo o experimento.
No experimento, as 'partes legítimas' — os íons — estavam localizadas em um mesmo laboratório. Mas há um caminho claro para estender sua distância para quilômetros. Com essa perspectiva e mais progressos recentes em experimentos relacionados na Alemanha e na China, há agora uma perspectiva real de transformar a tecnologia teórica em prática.
Jornal de referência:
- Nadlinger DP et al. Distribuição experimental de chaves quânticas certificada pelo teorema de Bell. Natureza, publicado online em 27 de julho de 2022, DOI: 10.1038/s41586-022-04941-5
