Ilustración del protocolo MDI-QSDC. Crédito:© Science China Press
La comunicación directa segura de Quantum transmite información secreta directamente sin cifrado. Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Gui-Lu Long de la Universidad de Tsinghua propuso un protocolo de comunicación directa cuántica segura independiente de la medición y el dispositivo utilizando pares Einstein-Podolsky-Rosen. Este protocolo elimina todas las lagunas relacionadas con los dispositivos de medición, que resuelve un obstáculo clave en la práctica comunicación directa cuántica segura. El protocolo también tiene una distancia de comunicación extendida, y una alta capacidad de comunicación.
La comunicación confidencial es vital en la sociedad moderna. La comunicación directa segura de Quantum es un nuevo tipo de comunicación segura sin cifrado. En una comunicación segura clásica, el remitente y el destinatario deben compartir una clave secreta de antemano. Luego, un mensaje de texto plano se codifica en texto cifrado y se envía al receptor a través de un canal clásico. A continuación, el receptor descodifica el texto cifrado en texto plano para completar la comunicación. En esta estructura, Existen tres posibles lagunas de seguridad:(1) pérdida de la clave durante el proceso de distribución; (2) pérdida de la clave en almacenamiento y administración; (3) interceptación del texto cifrado por Eve para su posterior criptoanálisis. Con el desarrollo de supercomputadoras y computadoras cuánticas, estas amenazas se vuelven cada vez más graves.
La comunicación cuántica asegurada por los principios de la física cuántica es un esquema importante para resistir estos ataques. La comunicación directa segura cuántica (QSDC) es un tipo único de comunicación segura que no requiere distribución de claves o almacenamiento y gestión de claves. y no utiliza texto cifrado. Elimina las tres lagunas en la comunicación segura clásica de manera eficiente.
El problema clave de la QSDC práctica es que los aparatos utilizados en los sistemas prácticos de comunicación cuántica tienen algunos defectos, y estas imperfecciones, especialmente defectos en los dispositivos de medición, puede conducir a la filtración de información y afectar la seguridad de QSDC práctica. Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Gui-Lu Long de la Universidad de Tsinghua propuso un protocolo QSDC de medición y dispositivo independiente (MDI) utilizando pares Einstein-Podolsky-Rosen. Este protocolo elimina todas las lagunas relacionadas con los dispositivos de medición, superando un obstáculo clave de la QSDC práctica. Adicionalmente, el MDI-QSDC funciona a largas distancias y tiene una alta capacidad de comunicación.