Miejska sieć kwantowa

Międzynarodowy zespół badaczy zbudował skalowalną, obejmującą całe miasto, sieć kwantową do udostępniania kluczy służących do szyfrowania wiadomości. „Przetestowaliśmy to zarówno w laboratorium, jak i w światłowodach rozmieszczonych w całym mieście Bristol,” poinformował Siddarth Koduru Joshi z Uniwersytetu w Bristolu. Raport o ich eksperymentach ukazał się w czasopiśmie „Science Advances”.

Kryptografia kwantowa polega na wykorzystaniu praw mechaniki kwantowej do stworzenia klucza prywatnego do kodowania i dekodowania wiadomości, w procesie zwanym dystrybucją klucza kwantowego lub QKD. Jego bezpieczna dystrybucja wiąże się z wieloma problemami. Joshi i jego współpracownicy użyli nowatorskiego protokołu QKD, który polega na udostępnianiu splątanych cząstek pomiędzy dwoma dowolnymi węzłami sieci.

Zamiast budować sieć, w której każdy z ośmiu węzłów jest fizycznie połączony ze wszystkimi innymi węzłami, naukowcy stworzyli centralne źródło, które wysyła splątane fotony do ośmiu węzłów o nazwach Alice, Bob, Chloe, Dave, Feng, Gopi, Heidi i Ivan. Każdy węzeł jest połączony do źródła tylko jednym łączem światłowodowym, co daje w sumie osiem łączy - znacznie mniej niż 28, które byłyby wymagane dla tradycyjnego QKD bez zaufanych węzłów. Mimo że węzły nie są fizycznie połączone, opracowany przez badaczy protokół ustanawia wirtualne połączenie pomiędzy każdym z nich za pomocą splątania kwantowego, tak że każda para może stworzyć klucz prywatny. Protokół naukowców z Bristolu stwarza podstawy do budowania ekonomicznym i praktycznych sieci kwantowych.

Źródło: www.scientificamerican.com

Mirosław Usidus