În mod remarcabil, protocoalele de distribuție a cheilor cuantice, cum ar fi schema Bennett-Brassard, oferă securitate teoretică a informațiilor. Cu toate acestea, protocoalele cuantice realizate până acum sunt supuse unei noi clase de atacuri care exploatează o nepotrivire între stările sau măsurătorile cuantice implementate și modelarea lor teoretică, așa cum s-a demonstrat în numeroase experimente.
Pentru prima dată, o echipă internațională de oameni de știință, inclusiv cercetători din EPFL, a demonstrat o abordare experimentală a distribuției cheilor cuantice bazată pe calitate înaltă legatura cuantica — oferirea de garanții de securitate mult mai largi decât sistemele anterioare.
Profesorul Rüdiger Ubanke, Decanul Școlii IC care, împreună cu Ph.D. student Kirill Ivanov, este unul dintre autorii lucrării, a spus: „De-a lungul anilor, s-a realizat că schemele QKD pot avea un beneficiu remarcabil: utilizatorii trebuie să facă doar presupuneri foarte generale cu privire la dispozitivele folosite în proces. Cea mai nouă formă de QKD este acum cunoscută în general ca „QKD independent de dispozitiv”. O implementare experimentală a acesteia a devenit un obiectiv major în domeniu. De aceea, este incitant că un astfel de experiment inovator a fost realizat în sfârșit.”
Doi ioni unici au fost folosiți în experiment - unul pentru emițător și unul pentru receptor - și au fost ținuți în capcane separate, legate între ele printr-o fibră optică. Încurcărea dintre ioni a fost produsă în această rețea cuantică fundamentală cu o fidelitate record de-a lungul a milioane de rulări.
Protocolul nu ar fi putut fi realizat într-un mod practic util fără o sursă atât de consistentă de încurcătură de înaltă calitate. Verificarea faptului că încurcătura a fost exploatată corespunzător a fost la fel de crucială. Teoretic, au fost necesare progrese semnificative pentru prelucrarea datelor, extragerea eficientă a cheii criptografice și asigurarea performanței optime pe tot parcursul experimentului.
În experiment, „părțile legitime” – ionii – au fost localizate în unul și același laborator. Dar există un traseu clar pentru extinderea distanței lor la kilometri. Cu această perspectivă și cu progresele recente în experimentele conexe din Germania și China, există acum o perspectivă reală de a transforma tehnologia teoretică în tehnologia practică.
Referința jurnalului:
- Nadlinger DP și colab. Distribuție experimentală a cheilor cuantice certificată de teorema lui Bell. Natură, publicat online 27 iulie 2022, DOI: 10.1038/s41586-022-04941-5
