SiQUID: Slovensko kvantno omrežje
SiQUID: Slovenian Quantum Network
Lara Ulčakar
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko
POVZETEK - Kvantna komunikacija ponuja fundamentalno bolj varno izmenjavo informacij kot klasična komunikacija.
Trenutna podatkovna varnost temelji na asimetričnih kriptografskih algoritmih, ki jih prihajajoči kvantni računalnik podre.
Poleg tega se lahko trenutno zašifrirano komunikacijo shrani in se jo čez par let dekodira z zmogljivejšim klasičnim računalnikom.
Kvantna izmenjava ključev (QKD) je protokol, pri katerem prejemnika prejmeta simetričen skrivni ključ. Protokol omogoča teoretično
brezpogojno varnost, saj se zaradi zakonov kvantne mehanike kakršnokoli prisluškovanje lahko zazna. Projekt SiQUID bo vzpostavil
državno in eksperimentalno omrežje za kvantno izmenjavo ključa. Omrežji bosta temeljili na najsodobnejšem protokolu porazdelitve
prepletenosti BBM92. Skrivni ključ se ustvari, ko prejemnik pomeri prepleteni foton v naključno izbranih bazičnih polarizacijah.
V prispevku je predstavljen protokol BBM92 in eksperimentalna izvedba izvora prepletenih fotonov in prejemniščih modulov. Na
eksperimentalnem omrežju je testiran protokol zamenjave prepletenosti, ki je ključni korak k komunikaciji med zelo oddaljenimi
uporabniki in prihodnjemu celovitemu kvantnemu omrežju.
ABSTRACT - Quantum communication offers a fundamentally more secure exchange of information than classical communication.
Current data security is based on asymmetric cryptographic algorithms, which are being undermined by the upcoming quantum computer.
In addition, currently encrypted communication can be stored and decoded in a few years by a more powerful classical computer.
Quantum key distribution (QKD) is a protocol in which the recipients receive a symmetric secret key. The protocol provides theoretically
unconditional security, since any eavesdropping can be detected due to the laws of quantum mechanics. The SiQUID project will establish
a national and experimental network for quantum key exchange. The networks will be based on the state-of-the-art BBM92 entanglement
distribution protocol. The secret key is generated when the recipient measures an entangled photon in randomly selected basic polarizations.
The article presents the BBM92 protocol and an experimental implementation of the entangled photon source and module receivers.
The experimental network tests the entanglement exchange protocol, which is a key step towards communication between very distant users and
a future comprehensive quantum network.
|