Cientistas do Centro de Tecnologia Quântica da Universidade de York fizeram um avanço importante na teoria das comunicações seguras quânticas.

As comunicações clássicas de hoje, como e-mail ou telefone, são potencialmente vulneráveis ​​a bisbilhoteiros, pois a criptografia de dados convencional é baseada na fatoração de grandes números inteiros, uma operação que é computacionalmente difícil em um computador clássico, mas facilmente resolvível em um computador quântico.

Recentemente, O Google disse que os grandes computadores quânticos estão a apenas cinco anos da exploração comercial, portanto, estabelecendo um prazo para os métodos clássicos atuais de comunicação privada. Os cientistas dizem que a solução vem do campo da distribuição quântica de chaves (QKD).

QKD usa partículas, como fótons, para permitir que duas partes remotas produzam uma chave secreta aleatória compartilhada conhecida apenas por eles, que pode então ser usado para criptografar e descriptografar mensagens confidenciais. A segurança não é computacional, mas baseada em uma lei fundamental da natureza, o princípio da incerteza.

Taxas máximas

Com base nesta ideia, redes quânticas seguras estão sendo construídas em grande escala no Reino Unido e em outros países, com a China desempenhando um papel importante e também liderando a exploração da comunicação por satélite quântico.

Em tal cenário, é crucial entender os limites finais do QKD, em termos de taxas máximas, ou capacidades, em que duas partes podem distribuir chaves secretas em uma conexão ponto a ponto.

Em um artigo publicado em Nature Communications , cientistas estabeleceram essas capacidades por meio das linhas de comunicação mais importantes, incluindo fibras ópticas.

Protocolos

O professor Stefano Pirandola, do Departamento de Ciência da Computação da Universidade, disse:"Este é um resultado revolucionário porque estabelece o desempenho final que qualquer protocolo ponto a ponto de QKD não pode superar.

"Definir esses limites é extremamente importante para teóricos e experimentalistas, porque eles fornecem benchmarking para novos protocolos teóricos e implementações experimentais reais. "

O estudo foi financiado pelo EPSRC por meio do hub de comunicação quântica do Reino Unido.