La capacità di trasmettere informazioni in modo sicuro su Internet è estremamente importante, ma il più delle volte, gli intercettatori possono ancora generalmente determinare chi sono il mittente e il destinatario. In alcune situazioni altamente riservate, è importante che le identità del mittente e del destinatario rimangano anonime.

Negli ultimi due decenni, i ricercatori hanno sviluppato protocolli per la trasmissione anonima di messaggi su reti classiche, ma protocolli simili per le reti quantistiche sono ancora in fasi di sviluppo molto precedenti. I metodi di anonimato che sono stati proposti finora per le reti quantistiche affrontano sfide come difficoltà di implementazione o richiedono che vengano fatte forti ipotesi sulle risorse, rendendoli poco pratici per l'uso nel mondo reale.

In un nuovo documento, Anupama Unnikrishnan, Ian MacFarlane, Riccardo Yi, Eleni Diamanti, Damian Markham, e Iordanis Kerenidis, dell'Università di Oxford, MIT, Università della Sorbona, l'Università di Parigi e il CNRS, hanno proposto il primo protocollo pratico per la comunicazione anonima nelle reti quantistiche.

"Il nostro protocollo avvicina la comunicazione quantistica anonima all'effettiva dimostrazione in laboratorio, "Unnikrishnan ha detto Phys.org . "Possiamo garantire l'anonimato nello scenario più paranoico:senza bisogno di fidarsi dell'onestà o della potenza di calcolo dei giocatori della rete, o anche l'intreccio che condividono."

Il nuovo protocollo funziona nel modo seguente. Iniziare, il giocatore che vuole inviare un messaggio in forma anonima avvisa il destinatario. Quindi, in ogni round del protocollo, una fonte non attendibile crea uno stato quantistico entangled chiamato stato Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ), e lo distribuisce tra i giocatori.

I giocatori hanno quindi due opzioni:possono verificare se lo stato è effettivamente lo stato GHZ eseguendo un test di verifica, oppure possono usare lo stato per la comunicazione quantistica anonima. La maggior parte delle volte, i giocatori testano lo stato. Se un test fallisce, indicando una possibile violazione, i giocatori interrompono il protocollo. In questo modo, è probabile che una fonte che si comporta male venga catturata.

Se i giocatori hanno scelto di utilizzare lo stato per comunicazioni anonime, eseguono determinate operazioni e misurazioni da parte loro dello stato GHZ al fine di creare "entanglement anonimo" tra il mittente e il destinatario, in modo che ora siano collegati da un canale quantistico anonimo. Utilizzando questo canale, il mittente può quindi utilizzare il teletrasporto quantistico per inviare in modo anonimo un messaggio quantistico al destinatario.

La capacità del protocollo di raggiungere un perfetto anonimato dipende dal fatto che i giocatori eseguano azioni perfette e condividano un perfetto stato GHZ. I ricercatori hanno dimostrato che, anche in reti realistiche con imperfezioni, i giocatori possono ancora comunicare in modo quasi anonimo, all'interno di un parametro di sicurezza epsilon, portandoli a chiamare il loro metodo un "protocollo epsilon anonimo".

Nel futuro, la capacità di trasmettere messaggi in modo anonimo sarà fondamentale per molte delle potenziali applicazioni di una futura Internet quantistica. Però, molto più lavoro deve essere fatto nel frattempo.

"Stiamo esaminando la dimostrazione sperimentale del protocollo nel nostro laboratorio e parallelamente anche la concezione di ulteriori protocolli che possano arricchire la cassetta degli attrezzi delle applicazioni offerte dalle reti quantistiche, " ha detto Diamanti.

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