Praktisk anonym kommunikationsprotokol udviklet til kvantenetværk

Evnen til sikkert at overføre oplysninger over internettet er ekstremt vigtig, men for det meste, aflyttere kan stadig generelt afgøre, hvem afsenderen og modtageren er. I nogle meget fortrolige situationer, det er vigtigt, at afsenderens og modtagerens identitet forbliver anonym.

I løbet af de sidste par årtier har forskere har udviklet protokoller til anonym overførsel af meddelelser over klassiske netværk, men lignende protokoller for kvantenetværk er stadig i meget tidligere udviklingsstadier. De anonymitetsmetoder, der hidtil er blevet foreslået for kvantenetværk, står over for udfordringer som implementeringsvanskeligheder eller kræver, at der tages stærke antagelser om ressourcerne, hvilket gør dem upraktiske til brug i den virkelige verden.

I et nyt papir, Anupama Unnikrishnan, Ian MacFarlane, Richard Yi, Eleni Diamanti, Damian Markham, og Iordanis Kerenidis, fra University of Oxford, MIT, Sorbonne Universitet, universitetet i Paris og CNRS, har foreslået den første praktiske protokol til anonym kommunikation i kvante netværk.

"Vores protokol bringer anonym kvantekommunikation tættere på at blive demonstreret i laboratoriet, "Fortalte Unnikrishnan Phys.org . "Vi kan garantere anonymitet i det mest paranoide scenario:uden at skulle stole på ærligheden eller beregningskraften hos spillere i netværket, eller endda den sammenfiltring, de deler. "

Den nye protokol fungerer på følgende måde. At begynde, spilleren, der ønsker at sende en besked anonymt, giver modtageren besked. Derefter, i hver runde af protokollen, en upålidelig kilde skaber en sammenfiltret kvantetilstand kaldet Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) tilstand, og fordeler det mellem spillerne.

Spillerne har derefter to muligheder:De kan enten kontrollere, om staten faktisk er GHZ -staten ved at køre en verifikationstest, eller de kan bruge staten til anonym kvantekommunikation. Det meste af tiden, spillerne tester staten. Hvis en test mislykkes, angiver en mulig overtrædelse, spillerne stopper protokollen. På denne måde, en fejlbehæftet kilde vil sandsynligvis blive fanget.

Hvis spillerne valgte at bruge staten til anonym kommunikation, de udfører visse operationer og målinger fra deres side af GHZ -staten for at skabe "anonym sammenfiltring" mellem afsender og modtager, så de nu er forbundet med en anonym kvantekanal. Ved hjælp af denne kanal, afsenderen kan derefter bruge kvanteteleportation til anonymt at sende en kvantemeddelelse til modtageren.

Protokollens evne til at opnå perfekt anonymitet afhænger af, at spillerne udfører perfekte handlinger og deler en perfekt GHZ -tilstand. Forskerne viste, at selv i realistiske netværk med ufuldkommenheder, spillerne kan stadig kommunikere tæt på anonymt - inden for en sikkerhedsparameter epsilon, får dem til at kalde deres metode en "epsilon-anonym protokol."

I fremtiden, muligheden for anonymt at overføre meddelelser vil være kritisk for mange af de potentielle applikationer af et fremtidigt kvanteinternet. Imidlertid, meget mere arbejde skal udføres i mellemtiden.

"Vi undersøger den eksperimentelle demonstration af protokollen i vores laboratorium og også parallelt med opfattelsen af ​​yderligere protokoller, der kan berige værktøjskassen med applikationer, der tilbydes af kvantenetværk, "Sagde Diamanti.

© 2019 Science X Network