Jeden z nich polega na szyfrowaniu informacji podatnych na ataki z wykorzystaniem komputerów kwantowych. Te mogą wykonywać obliczenia wielokrotnie szybciej od swoich klasycznych odpowiedników. Z tego względu klucze, których rozpracowanie zwykłemu komputerowi zajęłoby setki a nawet tysiące lat, mogą zostać pokonane przez kwantowe maszyny niemal w mgnieniu oka.
Czytaj też: Teoria grawitacji i mechanika kwantowa coraz bliżej siebie. Splątane fotony mierzą rotację Ziemi
Odpowiedzią na te zagrożenia ma być technologia w postaci kwantowej dystrybucji klucza. O jej możliwościach przekonali się niedawno badacze z Niemiec, którzy piszą o swoich dokonaniach na łamach Light: Science & Applications. Członkowie zespołu badawczego zrealizowali historyczny międzymiastowy eksperyment z deterministycznym źródłem pojedynczych fotonów. Ich dokonania mogą stanowić kluczowy krok w badaniach nad tym, jak wrażliwe informacje mogłyby być chronione przed zagrożeniami cybernetycznymi.
Tworzenie dużych sieci opartych na kwantowej dystrybucji klucza było ograniczone. Przyczyną tego były braki w zakresie istniejących kwantowych źródeł światła. Do rewolucji postanowili doprowadzić przedstawiciele Uniwersytetu Leibniza w Hanowerze wspierani przez naukowców z placówek w Brunszwiku oraz Stuttgarcie.
Komunikacja oparta na kwantowej dystrybucji klucza wykorzystująca kropki kwantowe ma zapewniać zabezpieczenie przed atakami hakerów
Kluczowym wnioskiem wyciągniętym w ostatnim czasie przez inżynierów zajmujących się tym tematem było zrozumienie potencjału wykazywanego przez półprzewodnikowe kropki kwantowe. Zapewniają one wielkie możliwości dotyczące kwantowych technologii informacyjnych. Dzięki dokonaniom niemieckich naukowców udało się natomiast potwierdzić, że istnieje możliwość wykorzystania tych kropek do działania bezpiecznego kwantowego Internetu z komunikacją na duże odległości.
Wyróżniającym aspektem ostatnich eksperymentów było wykorzystanie kropek kwantowych na potrzeby komunikacji kwantowej między dwoma różnymi miastami. Członkowie zespołu badawczego połączyli w ten sposób Hanower i Brunszwik za pomocą światłowodu. Włókno miało niecałe 80 kilometrów długości. Na takim dystansie naukowcy zorganizowali szybką i wydajną transmisję kluczy.
Czytaj też: Wielkie odkrycie związane z najcięższą cząstką podstawową. Naukowcy przetestowali splątanie kwantowe
Prowadzenie komunikacji kwantowej na coraz większych odległości to wielki sukces, a sami zainteresowani zauważają, że kropki kwantowe mogą mieć szereg innych zastosowań. Wśród nich wymienia się projektowanie wzmacniaczy kwantowych, wykonywanie rozproszonego wykrywania kwantowego, przechowywanie informacji kwantowej czy emitowanie stanów klastrów fotonicznych. Biorąc pod uwagę postępy, do jakich doszło w ciągu zaledwie kilku lat, wizja wdrożenia tych zastosowań jest imponująco realna.