Pesquisadores da Universidade de Witwatersrand em Joanesburgo, África do Sul, demonstraram um protocolo quântico de definição de recorde para compartilhar um segredo entre muitas partes. A equipe criou um estado quântico de 11 dimensões e o usou para compartilhar um segredo entre 10 partes. Usando truques quânticos, o segredo só pode ser desbloqueado se as partes confiarem umas nas outras. O trabalho bate um novo recorde para a dimensão do estado (que impacta em quão grande o segredo pode ser) e o número de partes com quem é compartilhado, e é um passo importante para distribuir informações com segurança em muitos nós em uma rede quântica.

Resenhas de laser e fotônica publicou online a pesquisa da equipe do Wits liderada pelo professor Andrew Forbes, da Escola de Física da Universidade de Wits. Em seu artigo intitulado:Demonstração Experimental de Compartilhamento de Segredo Quântico em 11 Dimensões em 10 Partes, a equipe Wits bateu todos os recordes anteriores para compartilhar um segredo quântico.

"Na comunicação quântica segura tradicional, as informações são enviadas com segurança de uma parte para outra, freqüentemente chamado de Alice e Bob. Na linguagem das redes, isso seria considerado comunicação ponto a ponto e, por definição, tem apenas os dois nós:emissor e receptor, "diz Forbes.

"Qualquer pessoa que tenha enviado um e-mail saberá que muitas vezes as informações devem ser enviadas a várias pessoas:um remetente e várias partes receptoras. A comunicação quântica tradicional, como distribuição quântica de chaves (QKD), não permite isso, e é apenas na forma ponto a ponto. "

Usando luz estruturada como estados de fótons quânticos, a equipe do Wits mostrou como distribuir informações de um remetente para 10 partes. Então, usando alguns truques quânticos bacanas, eles poderiam arquitetar o protocolo de modo que somente se as partes confiarem umas nas outras o segredo possa ser revelado.

"Em essência, cada parte não tem informações úteis, mas se eles confiarem um no outro, o segredo pode ser revelado. O nível de confiança pode ser definido de apenas algumas das partes para todas elas, "diz Forbes. Mais importante, em nenhum momento o segredo é revelado por meio da comunicação entre as partes:elas não precisam revelar nenhum segredo. Dessa forma, um segredo pode ser compartilhado de uma maneira fundamentalmente segura em vários nós de uma rede:compartilhamento de segredo quântico.

"Nosso trabalho impulsiona o estado da arte e aproxima a comunicação quântica da verdadeira implementação de rede, "diz Forbes." Quando você pensa em redes, você pensa em muitas conexões, muitas festas, que desejam compartilhar informações e não apenas dois. Agora sabemos como fazer isso da maneira quântica. "

A equipe usou fótons estruturados para atingir dimensões elevadas. Luz estruturada significa 'padrões de luz' e aqui a equipe pode usar muitos padrões para empurrar o limite de dimensão. Mais dimensões significam mais informações na luz, e se traduz diretamente em segredos maiores.