Valósággá válik a kvantum-szélessáv

A kvantumfizikának köszönhetően elkészült az első elméletileg feltörhetetlen nagy sebességű hálózat. A Toshiba Research Europe angliai laboratóriumának kutatói egy 50 kilométeres optikai kábelen küldtek titkosított adatokat másodpercenként több mint 1 megabit sebességgel.

A biztonságos kapcsolatok lényege, hogy az egyik felhasználó egy titkos kulcsot küld a másik félnek, mindez megfejelhető a kvantumkriptográfiával, ami a kulcsot különálló fotonok egy láncának kvantumtulajdonságaiba kódolja. A kvantummechanika biztosítja, hogy a kvantumkulcs bármilyen elfogási kísérletre megváltozzon, elárulva a feltörési szándékot. Emellett a titkosítási módszer rendkívül hosszú kulcsokat használ, ezeket is mindössze egyszer, ezért nem lehet kriptoanalízissel feltörni. "Még a kvantumszámítógépek sem lesznek képesek feltörni ezeket a kulcsokat, mert a klasszikus kriptográfiával ellentétben nem számítási komplexitáson alapulnak" - magyarázta Andrew Shields, a cambridge-i labor igazgatóhelyettese.

A kódolt fotonok küldése leggyorsabb útjának egészen mostanáig a levegő számított, ez azonban legfeljebb 700 méteres távolságot tudott áthidalni. Ahhoz, hogy a kvantumtitkosítás a gyakorlatban is alkalmazhatóvá váljon, a fotonoknak jóval messzebbre kell eljutniuk. Mindezt lehetőleg a már meglévő infrastruktúra alkalmazásával, mint a Toshiba által is használt optikai kábelek, amik jelenleg is az internet gerincét képezik.

Sajnos az optikai kábelek nagy távolságokra csak egy bizonyos hullámhosszokon képesek továbbítani a fényt. Ennek a hullámhossznak a különálló fotonjait nagyon nehéz észlelni, a Toshiba azonban kifejlesztett egy detektort, ami jelentősen fokozza az észlelhetőségüket, alacsony hibaarányt és rendkívüli átviteli sebességet biztosítva, méghozzá korlátlanul. A megoldás egy másodpercenként több mint 1 gigabites adatátvitel olvasására képes fénydetektoron és egy kezelő rendszeren alapul, ami nyomon követi az adatokat és csökkenti a hibák számát. Így legalább százszoros sebességnövekedést értek el a korábbi átlaghoz viszonyítva az 50 kilométeres száloptikás kábelen.

Shields szerint módszerük 3-5 éven belül mindennapos alkalmazássá válhat.