Új mérföldkőhöz érkezett a kvantumkommunikáció: a Toshiba Europe kutatói elsőként hajtottak végre koherens kvantumalapú adatátvitelt 254 kilométeren keresztül hagyományos, meglévő optikai kábelhálózaton. A kísérlet egyben duplázta az eddigi távolsági rekordot, és mindezt különleges hűtés vagy drága lézertechnológia nélkül érték el, ami jelentősen közelebb visz bennünket a gyakorlatban is bevethető kvantumbiztonsági rendszerekhez.
A technológia neve kvantumkulcs-megosztás (QKD, Quantum Key Distribution), melynek lényege, hogy a kvantummechanika törvényeit kihasználva lehetővé válik tökéletesen biztonságos titkosítási kulcsok megosztása két fél között. A rendszer "fotonokat" használ információhordozóként, ezek a kvantuminformáció alapegységeit, azaz qubiteket szállítják. A kvantumkommunikáció egyik legnagyobb előnye, hogy lehallgathatatlan: ha valaki megpróbál belehallgatni a kommunikációba, az azonnali zavarokat okoz a kvantumállapotokban, amit mindkét fél azonnal érzékel.
A Toshiba Europe kutatói Frankfurt és Kehl között építettek ki egy kvantumkommunikációs hálózatot, amelyet Kirchfeld településen keresztül reléztek. A rendszer a kereskedelmi forgalomban használt optikai szálakon működött, amely eddig példátlan teljesítmény. Mindez hűtés nélkül, csupán szabványos infrastruktúrára támaszkodva történt. Bár az adatátviteli sebesség "csak" 110 bit/másodperc volt, ez a mennyiség is elegendő titkosítási kulcsok biztonságos megosztására, és ami még fontosabb: a technológia ezzel belépett a reálisan megvalósítható megoldások sorába.
Ahogy a kvantumszámítógépek fejlődnek, egyre közelebb kerülünk az úgynevezett Q-naphoz (Q-Day), amikor ezek a gépek képesek lesznek percek alatt feltörni a ma használatos titkosítási módszereket. A jelenlegi klasszikus kulcs-alapú titkosítás napjai meg vannak számlálva. Ezért is indult világszinten verseny a kvantumbiztonsági infrastruktúrák fejlesztéséért.
"Ez a kutatás megnyitja az utat a gyakorlatban is megvalósítható kvantumhálózatok előtt anélkül, hogy egzotikus hardvereket kellene alkalmaznunk"
- nyilatkozta Mirko Pittaluga, a kutatás egyik vezető szerzője az IEEE Spectrumnak. A kutatás eredményeit a Nature rangos tudományos folyóirat közölte, és szakmai körökben is nagy érdeklődést váltott ki. A következő lépés a sebesség és stabilitás javítása, valamint a kvantumhálózatok régiós, majd globális szintű kiépítése lehet. A kérdés már nem az, hogy megvalósítható-e a kvantumbiztonságos internet, hanem az, hogy mikorra építjük ki végre.
Egy biztos: az adathalászat, hackelés és digitális lehallgatás korszakának vége már nem csak tudományos fantázia, a jövő hálózata csendben már ma is épül.
