Đáng chú ý, các giao thức phân phối khóa lượng tử như lược đồ Bennett–Brassard cung cấp bảo mật lý thuyết thông tin. Tuy nhiên, các giao thức lượng tử được thực hiện cho đến nay phải chịu một loại tấn công mới khai thác sự không phù hợp giữa các trạng thái lượng tử hoặc phép đo được thực hiện và mô hình lý thuyết của chúng, như đã được chứng minh trong nhiều thí nghiệm.
Lần đầu tiên, một nhóm các nhà khoa học quốc tế, bao gồm các nhà nghiên cứu từ EPFL, đã chứng minh một cách tiếp cận thực nghiệm để phân phối khóa lượng tử dựa trên chất lượng cao rối lượng tử — cung cấp bảo đảm an ninh rộng hơn nhiều so với các chương trình trước đó.
Giáo sư Rüdiger Ubanke, Hiệu trưởng Trường IC, người cùng với Ph.D. sinh viên Kirill Ivanov, là một trong những tác giả của bài báo, cho biết, “Qua nhiều năm, người ta nhận ra rằng các kế hoạch QKD có thể mang lại lợi ích đáng kể: người dùng chỉ phải đưa ra các giả định rất chung chung về các thiết bị được sử dụng trong quy trình. Dạng QKD mới nhất hiện nay thường được gọi là 'QKD độc lập với thiết bị'. Việc thực hiện thử nghiệm điều này đã trở thành một mục tiêu chính trong lĩnh vực này. Đó là lý do tại sao thật thú vị khi một thí nghiệm đột phá như vậy cuối cùng đã đạt được.”
Hai ion đơn lẻ đã được sử dụng trong thí nghiệm—một cho người gửi và một cho người nhận—và được giữ trong các bẫy riêng biệt được liên kết với nhau bằng một sợi quang học. Sự vướng víu giữa các ion được tạo ra trong mạng lượng tử cơ bản này với độ chính xác cao kỷ lục trong hàng triệu lần chạy.
Giao thức không thể được thực hiện theo cách hữu ích thực tế nếu không có nguồn vướng víu chất lượng cao nhất quán như vậy. Xác minh rằng sự vướng víu đã được khai thác đúng cách cũng không kém phần quan trọng. Về mặt lý thuyết, cần phải có những bước đột phá quan trọng để xử lý dữ liệu, khai thác hiệu quả khóa mật mã và đảm bảo hiệu suất tối ưu trong suốt quá trình thử nghiệm.
Trong thí nghiệm, 'các bên hợp pháp' - các ion - được đặt trong cùng một phòng thí nghiệm. Nhưng có một lộ trình rõ ràng để kéo dài khoảng cách của họ lên hàng km. Với quan điểm đó và những tiến bộ gần đây trong các thí nghiệm liên quan ở Đức và Trung Quốc, giờ đây có một triển vọng thực sự là biến lý thuyết thành công nghệ thực tế.
Tạp chí tham khảo:
- Nadlinger DP và cộng sự. Phân phối khóa lượng tử thực nghiệm được chứng nhận bởi định lý Bell. Thiên nhiên, xuất bản trực tuyến ngày 27 tháng 2022 năm XNUMX, DOI: 10.1038/s41586-022-04941-5
