Un metodo per comunicare in modo sicuro tra più dispositivi quantistici è stato sviluppato da un team di scienziati guidato dall'UCL, portando avanti la realtà di un grande rete quantistica inattaccabile.

Ad oggi, comunicare tramite reti quantistiche è stato possibile solo tra due dispositivi di provenienza nota che sono stati costruiti in modo sicuro.

Con l'UE e il Regno Unito che hanno impegnato rispettivamente 1 miliardo di euro e 270 milioni di sterline per finanziare la ricerca sulla tecnologia quantistica, è in corso una corsa per sviluppare il primo veramente sicuro, rete su larga scala tra città che funziona per qualsiasi dispositivo quantistico.

"Siamo in una sorta di corsa agli armamenti tecnologici. Quando i computer quantistici saranno completamente sviluppati, romperanno gran parte della crittografia odierna, la cui sicurezza si basa solo su ipotesi matematiche. Per risolverlo preventivamente, stiamo lavorando a nuovi modi di comunicare attraverso grandi reti che non si basano su ipotesi, ma invece usa le leggi quantistiche della fisica per garantire la sicurezza, che dovrebbe essere rotto per hackerare la crittografia, " ha spiegato l'autore principale, Dr Ciarán Lee (UCL Fisica e Astronomia).

Pubblicato in Lettere di revisione fisica e finanziato dall'Engineering and Physical Sciences Research Council, lo studio dell'UCL, gli scienziati dell'Università di Oxford e dell'Università di Edimburgo descrivono in dettaglio un nuovo modo di comunicare in modo sicuro tra tre o più dispositivi quantistici, indipendentemente da chi li ha costruiti.

"Il nostro approccio funziona per una rete generale in cui non è necessario fidarsi del produttore del dispositivo o della rete per garantire la segretezza. Il nostro metodo funziona utilizzando la struttura della rete per limitare ciò che un intercettatore può apprendere, " ha affermato il dottor Matty Hoban (Università di Oxford, precedentemente Università di Edimburgo).

L'approccio colma il divario tra la promessa teorica di una sicurezza perfetta garantita dalle leggi della fisica quantistica e l'implementazione pratica di tale sicurezza nelle grandi reti.

Testa la sicurezza dei dispositivi quantistici prima di impegnarsi in comunicazioni con l'intera rete. Lo fa verificando se le correlazioni tra i dispositivi nella rete sono intrinsecamente quantistiche e non possono essere state create con altri mezzi.

Queste correlazioni vengono utilizzate per stabilire chiavi segrete che possono essere utilizzate per crittografare qualsiasi comunicazione desiderata. La sicurezza è garantita dalla proprietà unica che le correlazioni quantistiche possono essere condivise solo tra i dispositivi che le hanno create, assicurando che nessun hacker possa mai venire a imparare la chiave.

Il team ha utilizzato due metodi, l'apprendimento automatico e l'inferenza causale, per sviluppare il test per il sistema di comunicazione non hackerabile. Questo approccio distribuisce chiavi segrete in un modo che non può essere efficacemente intercettato, perché attraverso la meccanica quantistica la loro segretezza può essere verificata e garantita.

"Il nostro lavoro può essere pensato come la creazione del software che verrà eseguito su hardware attualmente in costruzione per realizzare il potenziale delle comunicazioni quantistiche. In lavori futuri, vorremmo lavorare con i partner del programma nazionale delle tecnologie quantistiche del Regno Unito per svilupparlo ulteriormente. Speriamo di provare il nostro approccio alla rete quantistica nei prossimi anni, " ha concluso il dottor Lee.

Il team riconosce che una rete non hackerabile potrebbe essere oggetto di abusi nello stesso modo in cui lo sono le reti attuali, ma sottolinea che c'è anche un chiaro vantaggio nel garantire anche la privacy.