Tyske forskere melder nu om et stort gennembrud inden for kvante-kryptering. De har fundet en ny metode til at producere enkelte lyspartikler - kaldet fotoner.
Forskerne bruger fotonerne til det såkaldte quantum key distribution (QKD), hvor krypteringsnøglerne udveksles over en helt sikker forbindelse.
QKD er ikke et nyt fænomen, og der findes allerede kommercielle systemer, som bruger dette koncept. De bruger lasere som foton-kilde.
Helt tilbage i 2007 blev QKD brugt til at kode resultatet fra et parlamentsvalg i Schweiz.
Men forskerne har udviklet en ny og mere effektiv teknologi til QKD, hvor fotonerne sendes afsted enkeltvis. De bruger to enheder med en halvledende nanostruktur, der sender én foton afsted, hver gang den modtager en elektrisk puls.
"Lasernes lys er meget anderledes end det lys, der sendes ud af enkelt-foton-kilderne. Med en laser sker emissionen helt tilfældigt, men den ideelle foton-kilde sender nøjagtig en foton, når den bliver aktiveret, som i vores tilfælde sker med et elektrisk signal," forklarer projektlederen Sven Hoefling i en pressemeddelelse.
Med QKD kan to parter - de kaldes typisk for "Alice" og "Bob" i fagsproget - udveksle en hemmelig nøgle, som så kan bruges til at beskytte de data, som de vil sende til hinanden efterfølgende. Den hemmelige nøgle består af en strøm af fotoner, der roterer enten horisontalt, vertikalt eller diagonalt.
Fysikkens love dikterer, at det er umuligt at måle en partikels tilstand uden at ændre den. Så hvis "Eve" forsøger at opfange nøglen, bliver det straks opdaget. Derfor skulle kommunikationen være helt sikker.
I forskernes eksperiment har de frembragt enkelte fotoner, som så er samlet til en nøgle og sendt over en forholdsvis beskeden afstand på 40 cm i laboratoriet. Det nødvendige udstyr kostede kun omkring 120.000 kr., og forskerne mener, at deres system er kompatibelt med almindelig halvleder-teknologi.
Det næste skridt er at sende nøglerne over større afstande med repeater-stationer undervejs. I et andet eksperiment er det allerede lykkes at sende kvante-nøgler over en afstand på 500 meter over hustagene i München.
