I ricercatori canadesi e statunitensi hanno compiuto un passo importante per consentire alle reti quantistiche di essere convenienti e veramente sicure dagli attacchi.

Gli esperimenti, dal team dell'Università di Calgary, il California Institute of Technology e il National Institute of Standards and Technology, Colorado, dimostrare la fattibilità di un sistema di distribuzione della chiave quantistica (QKD) indipendente dal dispositivo di misurazione, basato su hardware prontamente disponibile.

QKD fornisce un metodo di comunicazione sicuro e dimostrabile. Molti sistemi QKD, compresi i sistemi commerciali, sono stati sviluppati negli ultimi 30 anni, e elementi importanti come i tassi di chiave segreta e la trasmissione massima sono migliorati continuamente.

I risultati della squadra, pubblicato oggi sulla rivista Scienza e tecnologia quantistica , mostra come hanno impiegato hardware economico e disponibile in commercio come laser a feedback distribuito (DFB) ed elettronica FPGA (field-programmable gate arrays), che consentono la preparazione dei qubit time-bin e il time-tagging, e sistemi di feedback attivi che consentono la compensazione delle proprietà variabili nel tempo dei fotoni dopo la trasmissione attraverso la fibra dispiegata.

Il primo autore Raju Valivarthi ha dichiarato:"Anche l'hacking quantistico nell'ultimo decennio ha dimostrato, però, che le specifiche dei componenti e dei dispositivi utilizzati negli attuali sistemi QKD non concordano mai perfettamente con la descrizione teorica utilizzata nelle prove di sicurezza, che possono compromettere la sicurezza dei veri sistemi QKD. Ad esempio, i cosiddetti "attacchi accecanti" sfruttano le vulnerabilità dei rivelatori di fotoni singoli (SPD) per aprire un canale laterale, tramite il quale un intercettatore può ottenere informazioni complete sulla (presunta) chiave sicura. Rendere sicuri i sistemi QKD pratici contro tutti questi attacchi è un compito impegnativo."

L'autore senior Dr. Qiang Zhou ha dichiarato:"Il nostro sistema MDI-QKD comprende quattro parti:modulo di preparazione qubit, Modulo di misurazione dello stato della campana (BSM), modulo di controllo, e modulo time-tagging, che consente la generazione di chiavi da qubit in stati preparati casualmente. Vale la pena notare che il nostro modulo di controllo nella dimostrazione è ulteriormente migliorato per controllare la polarizzazione e il tempo di arrivo dei fotoni che viaggiano da Alice e Bob a Charlie, che garantisce la loro indistinguibilità al momento del BSM."

Il leader del gruppo, il professor Wolfgang Tittel, ha dichiarato:"La nostra dimostrazione sperimentale apre la strada a reti quantistiche di tipo stellare basate su MDI-QKD con tassi chiave segreti kbps che coprono distanze geografiche di oltre 100 km".