Nonostante sia la tecnologia quantistica più avanzata, la crittografia sicura delle unità di informazione basata su un metodo chiamato distribuzione della chiave quantistica (QKD) è attualmente limitata dalla capacità del canale di inviare o condividere bit segreti. In un recente studio pubblicato su EPJ D , Gan Wang, che è affiliato sia all'Università di Pechino, Pechino, Cina, e l'Università di York, UK, e colleghi mostrano come affrontare meglio la capacità della chiave segreta migliorando il confine inferiore del canale.

La crittografia sicura delle unità di informazione basata su un metodo chiamato distribuzione della chiave quantistica (QKD) comporta la distribuzione di chiavi segrete tra due parti, vale a dire, Alice, il mittente, e Bob, il ricevitore, utilizzando i sistemi quantistici come vettori di informazioni. Però, la più avanzata tecnologia quantistica, QKD, è attualmente limitato dalla capacità del canale di inviare o condividere bit segreti. In un recente studio pubblicato su EPJ D, Gan Wang, che è affiliato sia all'Università di Pechino, Pechino, Cina, e l'Università di York, UK, e colleghi mostrano come affrontare meglio la capacità della chiave segreta migliorando il confine inferiore del canale.

La prima fase di una trasmissione QKD è monitorata da un intercettatore, chiamato Eva, poiché Alice e Bob condividono una chiave non elaborata. Però, Eve non ha accesso a una copia perfetta dei segnali inviati da Alice a causa delle regole quantistiche. Durante la seconda fase, Alice e Bob seguono i protocolli classici che prevedono la correzione degli errori e il miglioramento dei livelli di privacy. Così, Alice e Bob condividono una chiave segreta completa che può essere utilizzata in seguito per inviare messaggi riservati.

Gli autori si concentrano su un particolare tipo di canale, chiamato il canale dell'amplificatore termico rumoroso, dove i segnali in ingresso vengono amplificati insieme al rumore indotto dall'ambiente termico. Gli autori calcolano la più alta quantità nota di unità di informazioni segrete, o bit, che Alice e Bob possono condividere tramite tale canale. Questo viene fatto iniettando un rumore controllato, costituito da un'agitazione termica ben definita, negli apparati di rilevamento. Ottimizzando su questo rumore, migliorano il limite inferiore della capacità nel canale dell'amplificatore. Gli autori confermano anche che la distribuzione delle chiavi segrete su questo canale può avvenire a velocità più elevate rispetto alla stessa trasmissione dell'informazione quantistica.