Zanimivo je, da kvantni protokoli za porazdelitev ključev, kot je shema Bennett–Brassard, zagotavljajo informacijsko-teoretično varnost. Vendar pa so do sedaj realizirani kvantni protokoli podvrženi novemu razredu napadov, ki izkoriščajo neskladje med izvedenimi kvantnimi stanji ali meritvami in njihovim teoretičnim modeliranjem, kot je prikazano v številnih poskusih.
Prvič mednarodna ekipa znanstvenikov, vključno z raziskovalci iz EPFL, je eksperimentalno pokazal pristop k kvantni porazdelitvi ključev, ki temelji na visoki kakovosti kvantno zapletanje — ponuja veliko širša varnostna jamstva kot prejšnje sheme.
Profesor Rüdiger Ubanke, dekan IC School, ki je skupaj z dr. študent Kirill Ivanov, eden od avtorjev prispevka, je dejal, »Z leti je bilo ugotovljeno, da imajo lahko sheme QKD izjemno korist: uporabniki morajo narediti le zelo splošne predpostavke glede naprav, uporabljenih v procesu. Najnovejša oblika QKD je zdaj splošno znana kot "od naprave neodvisna QKD". Eksperimentalna izvedba tega je postala glavni cilj na terenu. Zato je vznemirljivo, da je bil končno dosežen tako prebojni poskus.«
V poskusu sta bila uporabljena dva posamezna iona - eden za pošiljatelja in eden za prejemnika - in sta bila v ločenih pasteh, povezanih z optičnim vlaknom. Zapletenost med ioni je bila ustvarjena v tem temeljnem kvantnem omrežju z rekordno visoko natančnostjo v milijonih izvajanj.
Protokola ne bi bilo mogoče izvesti na praktično koristen način brez tako doslednega vira visokokakovostnega prepletanja. Enako ključnega pomena je bilo preverjanje, ali je bil zaplet pravilno izkoriščen. V teoriji so bili pomembni preboji potrebni za obdelavo podatkov, učinkovito ekstrakcijo kriptografskega ključa in zagotavljanje optimalne zmogljivosti v celotnem poskusu.
V poskusu so bile 'legitimne stranke' – ioni – v enem in istem laboratoriju. Vendar obstaja jasna pot do razširitve njihove razdalje na kilometre. S to perspektivo in nadaljnjim nedavnim napredkom sorodnih poskusov v Nemčiji in na Kitajskem zdaj obstaja resnična možnost, da se teoretična tehnologija spremeni v praktično.
Referenca dnevnika:
- Nadlinger DP et al. Eksperimentalna kvantna porazdelitev ključev, potrjena z Bellovim izrekom. Narava, objavljeno na spletu 27. julija 2022, DOI: 10.1038/s41586-022-04941-5
