Ricercatori dell'Università del Witwatersrand a Johannesburg, Sud Africa, hanno dimostrato un protocollo quantistico da record per la condivisione di un segreto tra molte parti. Il team ha creato uno stato quantico a 11 dimensioni e lo ha utilizzato per condividere un segreto tra 10 parti. Usando trucchi quantistici, il segreto può essere svelato solo se le parti si fidano l'una dell'altra. L'opera stabilisce un nuovo record per la dimensione dello stato (che incide su quanto grande può essere il segreto) e il numero di soggetti con cui è condiviso, ed è un passo importante verso la distribuzione sicura delle informazioni su molti nodi in una rete quantistica.

Recensioni su laser e fotonica ha pubblicato online la ricerca del team Wits guidato dal professor Andrew Forbes della School of Physics della Wits University. Nel loro articolo intitolato:Dimostrazione sperimentale di 11-Dimensional 10-Party Quantum Secret Sharing, il team di Wits ha battuto tutti i record precedenti per condividere un segreto quantistico.

"Nella tradizionale comunicazione quantistica sicura, le informazioni vengono inviate in modo sicuro da una parte all'altra, spesso chiamato Alice e Bob. Nel linguaggio delle reti, questa sarebbe considerata comunicazione peer-to-peer e per definizione ha solo i due nodi:mittente e destinatario, "dice Forbes.

"Chiunque abbia inviato un'e-mail saprà che spesso le informazioni devono essere inviate a più persone:un mittente e molte parti riceventi. La comunicazione quantistica tradizionale come la distribuzione delle chiavi quantistiche (QKD) non lo consente, ed è solo della forma peer-to-peer."

Usando la luce strutturata come stati di fotoni quantistici, il team di Wits ha mostrato come distribuire le informazioni da un mittente a 10 parti. Quindi, usando alcuni ingegnosi trucchi quantistici, potrebbero progettare il protocollo in modo che solo se le parti si fidano l'una dell'altra il segreto può essere rivelato.

"In sostanza, ogni parte non ha informazioni utili, ma se si fidano l'uno dell'altro, il segreto può essere rivelato. Il livello di fiducia può essere impostato da poche parti a tutte, " dice Forbes. È importante sottolineare che in nessuna fase il segreto viene mai rivelato attraverso la comunicazione tra le parti:non devono rivelare alcun segreto. In questo modo un segreto può essere condiviso in modo fondamentalmente sicuro tra molti nodi di una rete:la condivisione di segreti quantistici.

"Il nostro lavoro spinge lo stato dell'arte e avvicina la comunicazione quantistica alla vera implementazione della rete, " dice Forbes. "Quando pensi alle reti pensi a molte connessioni, molte feste, che desiderano condividere informazioni e non solo due. Ora sappiamo come farlo in modo quantistico".

Il team ha utilizzato fotoni strutturati per raggiungere dimensioni elevate. Luce strutturata significa "schemi di luce" e qui il team potrebbe utilizzare molti schemi per spingere il limite dimensionale. Più dimensioni significano più informazioni alla luce, e si traduce direttamente in segreti più grandi.