В квантовой коммуникации принципы квантовой физики используются для безопасной передачи информации. Ключевая задача — обеспечить точность таких передач в сценариях, когда невозможно полностью доверять корректности работы оборудования — из-за неизбежных несовершенств или потенциальных атак со стороны противника.
Элени Диаманти и её коллеги из Университета Сорбонны (Франция) разработали протокол, который позволяет количественно оценить точность передач информации. Их работа может повысить надёжность широкого спектра квантовых сетей.
Новый протокол
Новый протокол использует ранее продемонстрированный метод, при котором измерение определённых квантовых корреляций подразумевает корректную работу квантовых операций. Важно, что этот метод не требует понимания или доверия к внутренним механизмам квантового оборудования.
Ранее этот метод применялся для распределения квантовых ключей, генерации случайных чисел и других операций. Однако попытки распространить его на передачу квантовой информации не могли количественно оценить точность передачи из-за неполного учёта различных осложнений, таких как неизбежная потеря информации. В этих предыдущих попытках передаваемая квантовая информация уничтожалась.
Эксперимент
Диаманти и её коллеги провели эксперимент, в котором отправитель обладал доверенным квантовым оборудованием, а получатель — нет. Отправитель передавал информацию получателю в виде запутанных пар фотонов. Эта передача подвергалась различным уровням потери информации и, в некоторых случаях, имитируемым попыткам противника нарушить информацию.
Исследователи показали, что могут использовать свой протокол для оценки точности передачи в различных условиях, сохраняя при этом информацию. Они утверждают, что их демонстрация подчёркивает практическую значимость и широкую применимость протокола.
Автор статьи: Ryan Wilkinson
Ryan Wilkinson — ответственный редактор журнала Physics Magazine, базируется в Дареме, Великобритания.