Investigadores canadienses y estadounidenses han dado un paso importante para permitir que las redes cuánticas sean rentables y realmente seguras contra ataques.

Los experimentos por el equipo de la Universidad de Calgary, el Instituto de Tecnología de California y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Colorado, probar la viabilidad de un sistema de distribución de claves cuánticas (QKD) independiente del dispositivo de medición, basado en hardware fácilmente disponible.

QKD proporciona un método de comunicación probadamente segura. Muchos sistemas QKD, incluidos los sistemas comerciales, se han desarrollado durante los últimos 30 años, y elementos importantes como las tasas de claves secretas y la transmisión máxima han mejorado continuamente.

Los resultados del equipo, publicado hoy en la revista Ciencia y tecnología cuántica , muestra cómo emplearon hardware rentable y disponible comercialmente, como láseres de retroalimentación distribuida (DFB) y electrónica de arreglos de puertas programables en campo (FPGA), que permiten la preparación y el etiquetado de tiempo de los qubit time-bin, y sistemas de retroalimentación activa que permiten la compensación de las propiedades variables en el tiempo de los fotones después de la transmisión a través de la fibra desplegada.

El primer autor Raju Valivarthi dijo:"La piratería cuántica durante la última década también ha demostrado, sin embargo, que las especificaciones de los componentes y dispositivos utilizados en los sistemas QKD reales nunca concuerdan perfectamente con la descripción teórica utilizada en las pruebas de seguridad, que puede comprometer la seguridad de los sistemas QKD reales. Por ejemplo, Los llamados 'ataques cegadores' aprovechan las vulnerabilidades de los detectores de fotón único (SPD) para abrir un canal lateral, a través del cual un fisgón puede obtener información completa sobre la clave segura (supuestamente). Hacer que los sistemas QKD prácticos sean seguros contra todos estos ataques es una tarea desafiante ".

El autor principal, el Dr. Qiang Zhou, dijo:"Nuestro sistema MDI-QKD incluye cuatro partes:módulo de preparación de qubit, Módulo de medición de estado de campana (BSM), módulo de control, y módulo de etiquetado de tiempo, que permite la generación de claves a partir de qubits en estados preparados aleatoriamente. Vale la pena señalar que nuestro módulo de control en la demostración se ha mejorado aún más para controlar la polarización y el tiempo de llegada de los fotones que viajan desde Alice y Bob hasta Charlie. lo que asegura su indistinguibilidad en el momento del BSM ".

El líder del grupo, el profesor Wolfgang Tittel, dijo:"Nuestra demostración experimental allana el camino para las redes cuánticas de tipo estrella basadas en MDI-QKD con tasas de clave secreta de kbps que abarcan distancias geográficas de más de 100 km".