Svjetlo i boja za Internet koji se ne može hakirati

Nova tehnika enkripcije koristi svjetlosne frekvencije, odnosno boje, za kodiranje kvantnih stanja

Mladen Smrekar nedjelja, 16. veljače 2025. u 19:15
U kvantnoj komunikaciji otpornoj na prisluškivanje, samo se kodirani kvantni ključevi razmjenjuju između dva korisnika 📷 Leibniz University Hannover
U kvantnoj komunikaciji otpornoj na prisluškivanje, samo se kodirani kvantni ključevi razmjenjuju između dva korisnika Leibniz University Hannover

Sigurnost podataka je ugrožena: u budućnosti bi kvantna računala u hipu mogla dekodirati šifrirane datoteke poslane putem Interneta. Istraživači stoga eksperimentiraju s kvantnim mrežama i sustavima koji bi mogli jamčiti komunikaciju otpornu na prisluškivanje putem kvantno mehaničkih fenomena kao što su superpozicija i isprepletenost te kriptografskih kvantnih protokola.

Mehanička enkripcija

Na Institutu za fotoniku Sveučilišta Leibniz u Hannoveru razvili su novu metodu kvantne distribucije ključeva temeljenu na isprepletenosti. Ova tehnika kvantne mehaničke enkripcije koristi različite frekvencije svjetlosti, odnosno boje, za kodiranje odgovarajućih kvantnih stanja. Metoda, kažu, povećava sigurnost i učinkovitost resursa.

Anahita Khodadad Kashi i Michael Kues demonstrirali su kvantnu distribuciju ključa temeljenu na isprepletenosti 📷 Leibniz University Hannover
Anahita Khodadad Kashi i Michael Kues demonstrirali su kvantnu distribuciju ključa temeljenu na isprepletenosti Leibniz University Hannover

"Naš bi pristup mogao omogućiti povećanje kvantnih mreža uz korištenje manje resursa za povezivanje većeg broja korisnika na većim udaljenostima", otkrivaju istraživači u časopisu Light: Science & Applications.

Višekanalna metoda

Istraživači su uspjeli izmjeriti kvantna stanja čestica svjetlosti koristeći samo jedan detektor umjesto četiri visoko osjetljiva detektora fotona. Kako bi proveli četiri potrebna mjerenja, upotrijebili su metodu prijenosa frekvencije u vrijeme koja preslikava frekvencijske komponente u vrijeme dolaska fotona na detektor.

Optičke postavke za spektralno filtriranje pulsirajuće laserske zrake 📷 Anahita Khodadad Kashi i Michael Kues
Optičke postavke za spektralno filtriranje pulsirajuće laserske zrake Anahita Khodadad Kashi i Michael Kues

Metoda koristi nekoliko kanala istovremeno. Ovo takozvano adaptivno frekvencijsko multipleksiranje povećava stopu distribucije ključa bez potrebe za dodatnim uređajima, a performanse kvantne mreže dinamički se prilagođavaju trenutačnom opterećenju.