Nowe osiągnięcia kryptografii kwantowej

W opublikowanym dzisiaj preprincie europejski zespół naukowców (z Austrii, Niemiec, Holandii, Wielkiej Brytanii i Włoch) ogłosił uzyskanie 144-kilometrowej separacji splątanych kwantowo fotonów. Doświadczenie wykonano na Wyspach Kanaryjskich, pomiędzy wyspami La Palma (Roque de los Muchachos, gdzie znajdowała się jedna strona protokołu kwantowego, "Alice") a Teneryfą ("Bob" ze stacji optycznej Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA), przy czym aby zapewnić wzajemną widoczność nadajnik i odbiornik znajdowały się na wysokości 2400 metrów nad poziomem morza. O uzyskaniu splątania kwantowego świadczyło zaobserwowane złamanie nierówności CHSH, zaś praktyczną demonstracją możliwości aparatury było przesłanie 178-bitowego klucza kryptograficznego kanałem kwantowym Ekerta. W ten sposób pokazano, że możliwe jest utworzenie bezpiecznego kwantowego kanału łączności pomiędzy Ziemią a obiektami znajdującymi się na niskiej orbicie, takimi jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna ISS.

Schemat doświadczenia pokazuje poniższy obrazek (kliknij aby powiększyć):

Tymczasem wczoraj inny, amerykański zespół z Los Alamos National Laboratory ogłosił wczoraj pobicie rekordu odległości w dystrybucji klucza kwantowego światłowodem: 148.7  km (poprzedni 122km) dla średniej liczby fotonów mi = 0.1, 184.6 km dla mi = 0.5 oraz 67 km (poprzedni 50.6 km) dla protokołu BB84, zabezpieczonego przed atakiem polegającym na 'podkradaniu' fotonów (PNS). Wykorzystano tutaj metodę dystrybucji klucza przy użyciu spolaryzowanych fotonów zaproponowaną 22 lata temu przez Ch. Bennetta i G. Brassarda.