โปรโตคอลการกระจายคีย์ควอนตัม เช่น โครงการ Bennett–Brassard ให้การรักษาความปลอดภัยตามทฤษฎีข้อมูลอย่างน่าทึ่ง อย่างไรก็ตาม โปรโตคอลควอนตัมที่รับรู้จนถึงตอนนี้อยู่ภายใต้การโจมตีประเภทใหม่ที่ใช้ความไม่ตรงกันระหว่างสถานะควอนตัมหรือการวัดที่นำไปใช้และการสร้างแบบจำลองทางทฤษฎี ดังที่แสดงในการทดลองจำนวนมาก
ครั้งแรกที่ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติ รวมทั้งนักวิจัยจาก EPFLได้สาธิตวิธีการทดลองการกระจายคีย์ควอนตัมโดยอิงจากคุณภาพสูง ความพัวพันของควอนตัม — เสนอการรับประกันความปลอดภัยที่กว้างกว่าแบบแผนก่อนหน้านี้มาก
ศาสตราจารย์ Rüdiger Ubanke คณบดี IC School ซึ่งร่วมกับ Ph.D. นักศึกษา Kirill Ivanov เป็นหนึ่งในผู้เขียนบทความกล่าวว่า “ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เราตระหนักดีว่าแผนงานของ QKD สามารถให้ประโยชน์อย่างน่าทึ่ง: ผู้ใช้ต้องตั้งสมมติฐานทั่วไปเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ใช้ในกระบวนการเท่านั้น รูปแบบใหม่ล่าสุดของ QKD ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ 'QKD ที่ไม่ขึ้นกับอุปกรณ์' การทดลองใช้สิ่งนี้กลายเป็นเป้าหมายหลักในสาขานี้ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นที่ในที่สุดการทดลองที่ก้าวหน้าดังกล่าวก็บรรลุผลสำเร็จ”
การทดลองใช้ไอออนเดี่ยวสองตัวในการทดลอง—อันหนึ่งสำหรับผู้ส่งและอีกอันสำหรับผู้รับ—และถูกกักไว้ในกับดักที่แยกจากกันซึ่งเชื่อมโยงเข้าด้วยกันด้วยใยแก้วนำแสง การพัวพันระหว่างไอออนเกิดขึ้นในเครือข่ายควอนตัมพื้นฐานนี้ด้วยความเที่ยงตรงสูงเป็นประวัติการณ์ตลอดการวิ่งหลายล้านครั้ง
โปรโตคอลไม่สามารถดำเนินการในลักษณะที่เป็นประโยชน์ในทางปฏิบัติได้หากไม่มีแหล่งพัวพันคุณภาพสูงที่สอดคล้องกัน การตรวจสอบว่าการพัวพันถูกเอารัดเอาเปรียบอย่างเหมาะสมมีความสำคัญเท่าเทียมกัน ในทางทฤษฎี จำเป็นต้องมีความก้าวหน้าที่สำคัญสำหรับการประมวลผลข้อมูล การดึงคีย์การเข้ารหัสอย่างมีประสิทธิผล และการรับรองประสิทธิภาพสูงสุดตลอดการทดลอง
ในการทดลอง 'ฝ่ายที่ถูกกฎหมาย' - ไอออน - อยู่ในห้องปฏิบัติการเดียวกัน แต่มีเส้นทางที่ชัดเจนในการขยายระยะทางเป็นกิโลเมตร ด้วยมุมมองดังกล่าวและความคืบหน้าล่าสุดในการทดลองที่เกี่ยวข้องในเยอรมนีและจีน ตอนนี้มีความเป็นไปได้จริงที่จะเปลี่ยนทฤษฎีเป็นเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริง
การอ้างอิงวารสาร:
- Nadlinger DP และคณะ การกระจายคีย์ควอนตัมแบบทดลองได้รับการรับรองโดยทฤษฎีบทของเบลล์ ธรรมชาติเผยแพร่ออนไลน์ 27 กรกฎาคม 2022 ดอย: 10.1038/s41586-022-04941-5
