Warto tutaj wspomnieć, że eksperymentalna sieć kwantowa została zbudowana przy użyciu istniejącej już infrastruktury światłowodowej, a jedynie została ona wzbogacona za pomocą zaawansowanych technologii kwantowych.
Kluczowym elementem eksperymentu było wykorzystanie przez naukowców dwóch metod dystrybucji kluczy kwantowych, których celem jest zapewnienie bezpieczeństwa przesyłanych danych. Jedna z tych metod opiera się o umieszczenie kluczy szyfrujących w cząsteczkach światła, a druga bazuje na splątaniu kwantowym, w którym cząsteczki pozostają ze sobą wewnętrznie powiązane niezależnie od odległości.
Czytaj także: Komunikacja kwantowa z nowym rekordem. Naukowcy wysłali specjalnie zaszyfrowaną wiadomość
W ramach testu naukowcy przeprowadzili rozmowę na żywo szyfrowaną kwantowo oraz przesłali poufne dane medyczne. Uzupełnieniem testu było także stworzenie bezpiecznego zdalnego dostępu do rozproszonego centrum danych. Wszystkie testy odbywały się na odległość 410 kilometrów z wykorzystaniem światłowodów.
Warto tutaj zwrócić uwagę na fakt, że jest to pierwszy przypadek zastosowania kilku zabezpieczeń kwantowych jednocześnie przy wykorzystaniu klasycznej infrastruktury światłowodowej.
Sukces testu wskazuje wyraźnie na to, że wprowadzenie kwantowych zabezpieczeń do powszechnego użytku nie będzie wymagało ingerencji, ani wymiany istniejącej infrastruktury światłowodowej, która byłaby niewiarygodnie trudna do przeprowadzenia, nie mówiąc już o astronomicznych kosztach. Możliwe zatem, że informacje przesyłane przez nas w Internecie będą szybciej szyfrowane kwantowo, niż się to dotychczas wydawało.
Mowa tutaj o naprawdę istotnej rewolucji. W dobie powszechnego przesyłania danych i praktycznie prowadzenia swojego życia w Internecie, jednym z kluczowych elementów bezpieczeństwa jest skuteczna ochrona przed cyberatakami, które wkrótce będzie można prowadzić nawet za pomocą komputerów kwantowych. Już teraz można śmiało założyć, że najlepsze komputery kwantowe będą wkrótce w stanie łamać nawet najsolidniejsze systemy szyfrowania używane w sieci. Im szybciej zatem wdrożymy do pracy sieci kwantowe, które są odporne na takie zagrożenia, tym lepiej.
Naukowcy na całym świecie intensywnie pracują nad tworzeniem różnych sieci kwantowych. Chiny zbudowały już własną sieć, która łączy pięć miast ze sobą światłowodami o długości 4600 kilometrów. W Hiszpanii niedawno powstała inna miejska sieć kwantowa wykorzystująca kilka metod kwantowej dystrybucji klucza. Jak dotąd jednak żadna z tych sieci nie łączyła tak zróżnicowanej palety technologii kwantowej, jak opisywany tutaj eksperyment z Wielkiej Brytanii.
Czytaj także: Nowy system komunikacji kwantowej to istna rewolucja. Jego działanie zademonstrowano w praktyce
Opisywana tutaj brytyjska sieć kwantowa (UKQN) budowana już od dziesięciu lat i składająca się z dwóch regionalnych sieci kwantowych połączonych czterema trasami światłowodowymi i trzema węzłami pośrednimi dowiodła teraz swojej użyteczności. System wykorzystuje jednomodowe światłowody z EPSRC National Dark Fiber Facility, które obsługują dedykowane połączenia badawcze, wraz z przełącznikami optycznymi o niskiej stracie, które umożliwiają dynamiczną rekonfigurację zarówno sygnałów kwantowych, jak i klasycznych.
Choć sukces naukowców jest ogromny, to jest to dopiero pierwszy krok wykonany w ramach projektu, którego celem jest opracowanie skalowalnych sieci kwantowych. Możliwe zatem, że obserwujemy właśnie pierwsze kroki na drodze do stworzenia najpierw krajowego, a z czasem globalnego internetu kwantowego, w którym bezpieczeństwo danych będzie nieporównanie wyższe niż obecnie. Jeżeli już wybiegamy w przyszłość, to plan jest taki, aby następnie połączyć je z systemami satelitarnymi, tak aby można było stworzyć możliwości komunikacji i transferu danych na odległości międzykontynentalne.