De mogelijkheid om veilig informatie via internet te verzenden is uiterst belangrijk, maar meestal, afluisteraars kunnen over het algemeen nog steeds bepalen wie de afzender en ontvanger zijn. In sommige zeer vertrouwelijke situaties, het is belangrijk dat de identiteit van de afzender en ontvanger anoniem blijft.

In de afgelopen paar decennia, onderzoekers hebben protocollen ontwikkeld voor het anoniem verzenden van berichten via klassieke netwerken, maar vergelijkbare protocollen voor kwantumnetwerken bevinden zich nog in veel eerdere ontwikkelingsfasen. De anonimiteitsmethoden die tot nu toe voor kwantumnetwerken zijn voorgesteld, worden geconfronteerd met uitdagingen zoals implementatieproblemen of vereisen dat sterke aannames worden gemaakt over de middelen, waardoor ze onpraktisch zijn voor gebruik in de echte wereld.

In een nieuwe krant Anupama Unnikrishnan, Ian Mac Farlane, Richard Yi, Eleni Diamanti, Damian Markham, en Iordanis Kerenidis, van de Universiteit van Oxford, MIT, Sorbonne-universiteit, de Universiteit van Parijs en CNRS, hebben het eerste praktische protocol voor anonieme communicatie in kwantumnetwerken voorgesteld.

"Ons protocol brengt anonieme kwantumcommunicatie dichter bij daadwerkelijke demonstratie in het laboratorium, " vertelde Unnikrishnan Phys.org . "We kunnen anonimiteit garanderen in het meest paranoïde scenario:zonder te hoeven vertrouwen op de eerlijkheid of rekenkracht van spelers in het netwerk, of zelfs de verstrengeling die ze delen."

Het nieuwe protocol werkt als volgt. Beginnen, de speler die een bericht wil versturen, meldt dit anoniem bij de ontvanger. Vervolgens, in elke ronde van het protocol, een niet-vertrouwde bron creëert een verstrengelde kwantumtoestand genaamd de Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) staat, en verdeelt het onder de spelers.

De spelers hebben dan twee opties:ze kunnen controleren of de staat daadwerkelijk de GHZ-staat is door een verificatietest uit te voeren, of ze kunnen de staat gebruiken voor anonieme kwantumcommunicatie. Meestal, de spelers testen de staat. Als een test mislukt, wijst op een mogelijke inbreuk, de spelers stoppen het protocol. Op deze manier, een zich misdragende bron zal waarschijnlijk gepakt worden.

Als de spelers ervoor kozen om de staat te gebruiken voor anonieme communicatie, ze voeren bepaalde bewerkingen en metingen uit van hun kant van de GHZ-toestand om een ​​"anonieme verstrengeling" tussen de zender en ontvanger te creëren, zodat ze nu verbonden zijn door een anoniem kwantumkanaal. Met behulp van dit kanaal, de afzender kan vervolgens kwantumteleportatie gebruiken om anoniem een ​​kwantumbericht naar de ontvanger te sturen.

Het vermogen van het protocol om perfecte anonimiteit te bereiken, hangt af van de spelers die perfecte acties uitvoeren en een perfecte GHZ-status delen. De onderzoekers toonden aan dat, zelfs in realistische netwerken met onvolkomenheden, de spelers kunnen nog steeds bijna anoniem communiceren - binnen een beveiligingsparameter epsilon, waardoor ze hun methode een 'epsilon-anoniem protocol' noemden.

In de toekomst, de mogelijkheid om anoniem berichten te verzenden zal van cruciaal belang zijn voor veel van de potentiële toepassingen van een toekomstig kwantuminternet. Echter, in de tussentijd moet er nog veel gebeuren.

"We onderzoeken de experimentele demonstratie van het protocol in ons laboratorium en tegelijkertijd ook de conceptie van verdere protocollen die de toolbox met toepassingen die door kwantumnetwerken worden aangeboden, kunnen verrijken, ' zei Diamanti.

© 2019 Wetenschap X Netwerk