Um cientista envolvido na expansão da comunicação quântica para uma rede de usuários, continua seu trabalho na University of Bristol.

A segurança cibernética aprimorada oferecida pela comunicação quântica tem sido historicamente limitada a duas trocas de parceiros. Agora, pela primeira vez, os cientistas conectaram vários usuários simultaneamente em uma rede criptografada quântica sem usar nós confiáveis.

Pesquisadores do Instituto de Óptica Quântica e Informação Quântica (IQOQI) da Academia Austríaca de Ciências, junto com um colaborador do Instituto Austríaco de Tecnologia (AIT), relatar sobre o simples, desatado, rede barata e segura na última edição da revista Natureza , publicado hoje.

Co-autor do artigo Dr. Siddarth Joshi, que recentemente se mudou para a Universidade de Bristol e continua a desenvolver redes quânticas nos Laboratórios de Tecnologia de Engenharia Quântica, disse:"Criamos uma rede de comunicação quântica muito versátil, onde cada usuário pode falar com todos os outros usuários simultaneamente.

"Planejamos construir redes ainda maiores com muito mais usuários, com o objetivo de criar uma base versátil para a construção de uma internet quântica. "

A equipe vienense alcançou a tão esperada rede quântica usando uma nova arquitetura baseada em um novo método de distribuição de um recurso básico de comunicação quântica e emaranhado.

Um sistema emaranhado é aquele que está interconectado a tal ponto que as partes individuais não podem ser totalmente descritas de forma isolada.

Partículas de luz emaranhadas, fótons, são o recurso fundamental usado na comunicação quântica para distribuir uma chave de criptografia segura. A principal inovação da equipe vienense foi a produção de fótons de forma que apenas certos comprimentos de onda se entrelaçam.

Como um arco-íris, o sinal foi dividido em diferentes 'cores' e distribuído de forma inteligente entre os usuários, que então só precisava de módulos básicos para se conectar à única fonte de emaranhamento.

Dr. Joshi disse:"Usando emaranhamento quântico e técnicas de telecomunicação passiva padrão de multiplexação baseada em comprimento de onda, fomos capazes de interconectar quatro usuários em uma arquitetura de rede que é escalável e requer recursos mínimos."

Ao contrário dos esforços anteriores para criar tal rede, este novo esquema permite que todos os usuários se comuniquem simultaneamente com todos os outros usuários sem usar nós confiáveis ​​para retransmitir a mensagem. Sem etapas complexas para encaminhar o emaranhamento para diferentes usuários, a rede é versátil, barato e confiável.

A extensão de conexões ponto a ponto para redes representa um passo importante na direção de uma "internet quântica" e os pesquisadores argumentam que sua rede de quatro usuários pode ser dimensionada para incorporar mais conexões.

Dr. Joshi disse:"O número de usuários é limitado pelos canais de comprimento de onda disponíveis e pela topologia de rede totalmente conectada desejada. No entanto, estamos trabalhando em um novo esquema que permitirá que ainda mais usuários se conectem à rede.

"Para alcançar isto, pretendemos melhorar a escalabilidade da rede apresentada no Natureza papel, mudando a maneira como multiplexamos para alocar canais de comunicação para cada usuário.

"Nosso objetivo é criar uma rede que possa suportar diferentes tipos de usuários em diferentes configurações que podem mudar dinamicamente dependendo do tráfego de rede atual. A rede também requer um roteamento ideal, redundância de caminhos e certo anonimato. "