Gli scienziati del Center for Quantum Technology dell'Università di York hanno compiuto un importante passo avanti nella teoria delle comunicazioni quantistiche sicure.

Le comunicazioni classiche di oggi, come e-mail o telefono, sono potenzialmente vulnerabili alle intercettazioni poiché la crittografia dei dati convenzionale si basa sulla fattorizzazione di grandi numeri interi, un'operazione che è computazionalmente difficile su un computer classico ma facilmente risolvibile su un computer quantistico.

Recentemente, Google ha affermato che i grandi computer quantistici sono a soli cinque anni dalla sfruttabilità commerciale, fissando quindi una scadenza agli attuali metodi classici per la comunicazione privata. Gli scienziati affermano che la soluzione proviene dal campo della distribuzione delle chiavi quantistiche (QKD).

QKD utilizza particelle, come fotoni, per consentire a due parti remote di produrre una chiave segreta casuale condivisa nota solo a loro, che può quindi essere utilizzato per crittografare e decrittografare i messaggi riservati. La sicurezza non è computazionale ma si basa su una legge fondamentale della natura, il principio di indeterminazione.

Tariffe massime

Sulla base di questa idea, reti quantistiche sicure vengono costruite su larga scala nel Regno Unito e in altri paesi, con la Cina che gioca un ruolo importante e guida anche l'esplorazione della comunicazione satellitare quantistica.

In tale scenario è fondamentale comprendere i limiti ultimi della QKD, in termini di tariffe massime, o capacità, in cui due parti possono distribuire chiavi segrete in una connessione punto-punto.

In un articolo pubblicato su Comunicazioni sulla natura , gli scienziati hanno stabilito queste capacità attraverso le più importanti linee di comunicazione, comprese le fibre ottiche.

Protocolli

Il professor Stefano Pirandola del Dipartimento di Informatica dell'Università ha dichiarato:"Questo è un risultato rivoluzionario perché stabilisce le prestazioni massime che qualsiasi protocollo punto-punto di QKD non può superare.

"Fissare questi limiti è estremamente importante sia per i teorici che per gli sperimentali, perché forniscono benchmark per nuovi protocolli teorici e implementazioni sperimentali effettive".

Lo studio è stato finanziato dall'EPSRC tramite l'hub di comunicazione quantistica del Regno Unito.