DTU-forskere bag smart metode til kvantekommunikation over upålidelige netværk
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Når du tilmelder dig nyhedsbrevet, accepterer du både vores brugerbetingelser og at Mediehuset Ingeniøren og IDA group ind i mellem kontakter dig angående events, analyser, nyheder, tilbud etc. via telefon, SMS og e-mail. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

DTU-forskere bag smart metode til kvantekommunikation over upålidelige netværk

Den øgede fokus på beskyttelse af data og informationer har skabt endnu større interesse for kvanteteknikker, der giver mulighed for fuldstændig ubrydelig kommunikation mellem to parter. Sådanne metoder anvendes allerede i dag i et vist omfang i kommercielle produkter.

I praksis er der dog en række problemer med at udveksle de kvantekrypteringsnøgler, som de to parter skal bruge til at kryptere deres kommunikation.

Det problem forsvinder ved brug af en teknik udviklet af forskere fra DTU Fysik i samarbejde med fra University of York i England og Massachusetts Institute of Technology i USA.

I en artikel i Nature Photonics i maj beskrev Christian S. Jacobsen, Tobias Gehring og Ulrik L. Andersen sammen med deres medforfattere, hvordan kvantekrypteringsnøgler kan udveksles over helt åbne netværk.

Metoden er en videreudvikling af en teknik kaldet measurement-device-independent kvantekryptering (MDI), som er udviklet af Hoi-Kwong Lo fra University of Toronto i Canada i 2012.

Med denne teknik er det lettere i praksis at udveksle krypteringsnøgler – godt nok på bekostning af den hastighed, hvormed sådanne nøgler kan genereres og udveksles. Sidste år viste en kinesisk forskningsgruppe eksempelvis, at de kunne overføre kvantekrypteringsnøgler mellem to parter, som var adskilt fra hinanden af helt almindelige optiske fibre med en længde på 200 km.

Nu har DTU-forskerne udvidet MDI-princippet til også at gælde for systemer, der udnytter lysets amplitude, og som gør det muligt på kort tid at generere og udveksle krypteringsnøgler for kommunikationsafstande op til cirka 25 km, som findes ved metropolitan area networks.

Charlie sikrer kommunikationen

Kort fortalt går princippet ud på følgende: Alice ønsker at kommunikere med Bob, uden at Eva kan opsnappe meddelelsen. Hun sender et kvantesignal med amplituden a til hjælperen Charlie. Bob sender et andet kvantesignal med amplituden b til Charlie, som har kontrol med et system, der bestemmer c = a + b. Denne værdi annoncerer Charlie i princippet til alle og enhver, der ønsker at kende den.

Målingen udføres på en snedig måde, så Charlie ikke har kendskab til a og b. Det er kun Alice og Bob, som begge har kendskab til deres eget tal og summen, der har mulighed for at få kendskab til begge tal.

Selv hvis Charlie i virkeligheden viser sig at være identisk med Eva, kan hun ikke opsnappe en nøgle, som Alice og Bob ved, er korrekt. Hun kan heller ikke snyde ved at oplyse en forkert værdi for c, da Alice og Bob vil kunne opdage dette. Alle hendes forsøg på at snyde er dømt til at mislykkedes.

Ved at overlade målingen til tredjeparten Charlie bliver det lettere for mange brugere at kommunikere parvis med hinanden, da de slipper for at skulle installere avanceret og kostbart måleudstyr til at generere krypteringsnøglerne. Nu kan de deles om omkostningen.

Kommentarer (3)