Era niedoskonałych fotonów nadeszła
Problem wydawał się nierozwiązywalny od samego początku. Kwantowa dystrybucja klucza wymagała emisji pojedynczych fotonów w kontrolowany sposób, co w praktyce okazywało się niezwykle trudne. Żadne dostępne źródło światła nie było wystarczająco precyzyjne.
Przez dziesięciolecia naukowcy sądzili, że nierozerwalne szyfrowanie kwantowe wymagało bezbłędnych źródeł światła, co było niemal niemożliwe do osiągnięcia. Ale zespół odwrócił scenariusz, używając maleńkich, zaprojektowanych “kropek kwantowych” i sprytnych nowych protokołów
Czytaj też: Naruszyli fundamentalne prawo fizyki. Oto silnik o niemal idealnej sprawności
Izraelsko-amerykański zespół opracował dwa nowe protokoły, które wykorzystują naturalne niedoskonałości. Zamiast walczyć z zakłóceniami, badacze postanowili je zaakceptować i wykorzystać. To podejście przypomina nieco japońską filozofię kintsugi, gdzie pęknięcia stają się elementem piękna. Najciekawsze jest to, że nowe metody okazują się skuteczniejsze od dotychczasowych. Eksperymentalne testy pokazały poprawę zasięgu bezpiecznej komunikacji o ponad 3 decybele w porównaniu z systemami laserowymi. Co zaskakujące, protokoły działają efektywnie nawet przy czystości fotonów na poziomie zaledwie 65%. To dobra wiadomość dla praktycznego wdrożenia, ponieważ oznacza kompatybilność z istniejącą już infrastrukturą. Można odnieść wrażenie, że czasem mniej naprawdę znaczy więcej.
Droga do realnych zastosowań
Kluczową zaletą nowego podejścia jest jego praktyczny charakter. Kropki kwantowe funkcjonują w temperaturze pokojowej, co znacząco obniża koszty i techniczne bariery. Testy z protokołem BB84 potwierdziły nie tylko wykonalność, ale i wyższość tej metody. Chociaż wyniki są obiecujące, od laboratoryjnych sukcesów do powszechnego wdrożenia droga bywa długa i wyboista. Technologie kwantowe wciąż pozostają kosztowne i wymagają specjalistycznej wiedzy.
Czytaj też: Codzienna fizyka, której nie znaliśmy. Butelka ketchupu skrywała naukową rewolucję
Mamy nadzieję, że ta praca pomoże otworzyć drzwi do rzeczywistych sieci kwantowych, które są zarówno bezpieczne, jak i przystępne cenowo. Fajne jest to, że nie musimy czekać – można to wdrożyć z tym, co już mamy w wielu laboratoriach na całym świecie — wyjaśnia Yuval Bloom, współautor badania
W kontekście rosnących cyberzagrożeń i rozwoju komputerów kwantowych, takie rozwiązania mogą stać się ważnym elementem bezpieczeństwa. Nie należy jednak spodziewać się rewolucji z dnia na dzień. Ewolucja zwykle okazuje się bardziej realistyczna niż rewolucja, szczególnie w tak złożonych dziedzinach jak kryptografia kwantowa.