Il mondo è un passo più vicino alle chiamate in conferenza sicure in definitiva, grazie a una collaborazione tra i ricercatori di Quantum Communications Hub e i loro colleghi tedeschi, consentendo una conversazione quantisticamente sicura tra quattro parti contemporaneamente.
La dimostrazione, guidata dai ricercatori dell’Hub con sede presso la Heriot-Watt University e pubblicata su Science Advances , è un progresso tempestivo, data la dipendenza globale dal lavoro collaborativo a distanza, comprese le chiamate in conferenza, dall’inizio della pandemia di C19.
Ci sono state segnalazioni di una significativa escalation di attacchi informatici su piattaforme di teleconferenza popolari nell’ultimo anno. Questo progresso nelle comunicazioni protette quantistiche potrebbe portare a chiamate in conferenza con misure di sicurezza intrinseche inattaccabili, sostenute dai principi della fisica quantistica.
L’autore senior, il professor Alessandro Fedrizzi, che ha guidato il team di Heriot-Watt, ha dichiarato: “Sappiamo da tempo che l’entanglement quantistico, che Albert Einstein chiamava ‘azione spettrale a distanza’, può essere utilizzato per distribuire chiavi sicure. Il nostro lavoro è il primo esempio in cui ciò è stato ottenuto tramite “azione spettrale” tra più utenti contemporaneamente, qualcosa che un futuro Internet quantistico sarà in grado di sfruttare”.
Le comunicazioni sicure si basano sulla condivisione delle chiavi crittografiche. Le chiavi utilizzate nella maggior parte dei sistemi sono relativamente corte e possono quindi essere compromesse dagli hacker, e la procedura di distribuzione delle chiavi è sempre più minacciata dal rapido progresso dei computer quantistici. Queste crescenti minacce alla sicurezza dei dati richiedono metodi nuovi e sicuri di distribuzione delle chiavi.
Una tecnologia quantistica matura chiamata Quantum Key Distribution (QKD), implementata per la prima volta in questa dimostrazione in uno scenario di rete, sfrutta le proprietà della fisica quantistica per facilitare la distribuzione sicura garantita delle chiavi crittografiche.
QKD è stato utilizzato per proteggere le comunicazioni per oltre tre decenni, facilitando le comunicazioni di oltre 400 km su fibra ottica terrestre e recentemente anche attraverso lo spazio, tuttavia, in modo cruciale, queste comunicazioni sono avvenute solo esclusivamente tra due parti, limitando la praticità della tecnologia utilizzata per facilitare le conversazioni sicure tra più utenti.
Il sistema qui dimostrato dal team utilizza una proprietà chiave della fisica quantistica, l’entanglement, che è la proprietà della fisica quantistica che fornisce correlazioni – più forti di quelle che conosciamo nella vita di tutti i giorni – tra due o più sistemi quantistici, anche quando questi sono separati da grandi distanze.
Sfruttando l’entanglement tra più parti, il team è stato in grado di condividere le chiavi contemporaneamente tra le quattro parti, attraverso un processo noto come “Accordo sulle chiavi di conferenza quantistica”, superando i limiti dei tradizionali sistemi QKD di condividere le chiavi tra due soli utenti e consentendo si è verificata la prima teleconferenza quantistica con l’immagine di un gatto del Cheshire condivisa tra le quattro parti, separate da un massimo di 50 km di fibra ottica.
Le reti quantistiche basate sull’entanglement sono solo una parte di un ampio programma di lavoro che il Quantum Communications Hub sta intraprendendo per fornire future reti protette quantistiche.
La tecnologia qui dimostrata ha il potenziale per ridurre drasticamente i costi delle risorse per le chiamate in conferenza nelle reti quantistiche rispetto ai metodi QKD standard a due parti. È uno dei primi esempi dei benefici attesi da una futura Internet quantistica, che dovrebbe fornire entanglement a un sistema di nodi distribuiti a livello globale.