Uno scienziato coinvolto nell'espansione della comunicazione quantistica a una rete di utenti, sta continuando il suo lavoro presso l'Università di Bristol.

La maggiore sicurezza informatica offerta dalla comunicazione quantistica è stata storicamente limitata a due scambi di partner. Ora, per la prima volta, gli scienziati hanno connesso più utenti contemporaneamente su una rete crittografata quantistica senza utilizzare nodi attendibili.

Ricercatori dell'Istituto di ottica quantistica e informazione quantistica (IQOQI) dell'Accademia austriaca delle scienze, insieme a un collaboratore dell'Istituto austriaco di tecnologia (AIT), relazione sul semplice, senza soluzione di continuità, rete economica e sicura nell'ultimo numero della rivista Natura , pubblicato oggi.

Co-autore dell'articolo Dr. Siddarth Joshi che si è recentemente trasferito all'Università di Bristol e sta continuando a sviluppare reti quantistiche nei laboratori di tecnologia di ingegneria quantistica, ha dichiarato:"Abbiamo creato una rete di comunicazione quantistica molto versatile in cui ogni utente può parlare con ogni altro utente contemporaneamente.

"Abbiamo in programma di costruire reti ancora più grandi con molti più utenti, con l'obiettivo di creare una base versatile per la costruzione di un Internet quantistico".

Il team viennese ha realizzato la tanto attesa rete quantistica utilizzando una nuova architettura basata su un nuovo metodo di distribuzione di una risorsa di base di comunicazione quantistica-entanglement.

Un sistema entangled è un sistema interconnesso a tal punto che le singole parti non possono essere completamente descritte isolatamente.

Particelle di luce impigliate, fotoni, sono la risorsa fondamentale utilizzata nella comunicazione quantistica per distribuire una chiave di crittografia sicura. L'innovazione chiave del team viennese è stata la produzione di fotoni in modo tale che solo determinate lunghezze d'onda si intrecciano tra loro.

Come un arcobaleno, il segnale è stato suddiviso in diversi 'colori' e distribuito in modo intelligente tra gli utenti, che quindi richiedevano solo moduli di base per connettersi all'unica fonte di entanglement.

Il Dr. Joshi ha dichiarato:"Utilizzando l'entanglement quantistico e le tecniche di telecomunicazione passiva standard di multiplexing basato sulla lunghezza d'onda siamo stati in grado di interconnettere quattro utenti in un'architettura di rete che è scalabile e richiede risorse minime".

A differenza dei precedenti tentativi di creare una rete del genere, questo nuovo schema consente a tutti gli utenti di comunicare contemporaneamente con tutti gli altri utenti senza utilizzare nodi attendibili per inoltrare il messaggio. Senza passaggi complessi per indirizzare l'entanglement a diversi utenti, la rete è versatile, economico e affidabile.

L'estensione delle connessioni punto-punto alle reti rappresenta un passo importante nella direzione di un "Internet quantistico" e i ricercatori sostengono che la loro rete di quattro utenti può essere scalata per incorporare più connessioni.

Il Dr. Joshi ha dichiarato:"Il numero di utenti è limitato dai canali di lunghezza d'onda disponibili e dalla topologia di rete completamente connessa desiderata. Tuttavia, stiamo lavorando a un nuovo schema che consentirà a un numero ancora maggiore di utenti di connettersi alla rete.

"Per realizzare questo, abbiamo in programma di migliorare la scalabilità della rete presentata nel Natura carta cambiando il modo in cui multiplexiamo per allocare i canali di comunicazione a ciascun utente.

"Il nostro obiettivo è creare una rete in grado di supportare diversi tipi di utenti in diverse configurazioni che possono cambiare dinamicamente a seconda del traffico di rete corrente. La rete richiede anche un routing ottimale, ridondanza di percorsi e un grado di anonimato".