Como guardar um segredo? Use o jeito quântico de comunicação

Impressão artística do compartilhamento quântico de segredos usando luz estruturada.
[Imagem: Wits University]

Como guardar um segredo com segurança

Diz o ditado que "Segredo de três não é segredo", mas se você usar os "truques" da tecnologia da informação quântica poderá compartilhar informações com segurança com um número bem maior de confidentes.

Físicos desenvolveram um protocolo quântico que permite compartilhar um segredo entre um número recorde de agentes.

E não há preocupações quanto a vazamentos: O segredo só pode ser desvendado se as partes concordarem inteiramente umas com as outras.

O trabalho estabelece um novo recorde para a dimensão do estado (que afeta o tamanho do segredo) e o número de agentes com os quais o segredo é compartilhado - um estado quântico de 11 dimensões foi usado para compartilhar um segredo entre 10 agentes.

Este é um passo importante para distribuir informações com segurança entre muitos nós de uma futura internet quântica.

"Na comunicação quântica segura tradicional, as informações são enviadas com segurança de uma parte para outra, geralmente denominadas Alice e Bob. Na linguagem das redes, isso seria considerado comunicação ponto a ponto e, por definição, possui apenas os dois nós: remetente e receptor.

"Qualquer pessoa que tenha enviado um e-mail sabe que, muitas vezes, as informações precisam ser enviadas para várias pessoas: um remetente e muitas partes receptoras. A comunicação quântica tradicional, como a distribuição de chave quântica (QKD), não permite isso e é feita apenas no formato ponto a ponto," explica o professor Andrew Forbes, da Universidade de Witwatersrand, na África do Sul.

O novo esquema criado pela equipe supera esta deficiência.

É um estranho mundo novo da luz, que está permitindo manipular informações de um jeito que não é possível com as redes convencionais.
[Imagem: Second Bay Studio/Harvard SEAS]

Compartilhamento quântico de segredos

Usando luz estruturada para estabelecer estados quânticos específicos de fótons, a equipe mostrou como distribuir informações de um remetente para 10 receptores.

Os fótons estruturados - diferentes padrões de luz - permitiram aumentar o limite de dimensões disponíveis para manipulação. Mais dimensões significam mais informações na luz, o que se traduz diretamente em segredos maiores.

A equipe então criou um protocolo para que, somente se as partes concordassem umas nas outras, o segredo pudesse ser revelado.

"Em essência, cada parte não possui nenhuma informação útil, mas se confiarem umas nas outras, o segredo poderá ser revelado. O nível de confiança pode ser definido desde apenas algumas das partes até todas elas," explicou Forbes.

É importante ressaltar que em nenhum momento o segredo é revelado por meio da comunicação entre as partes: ninguém precisa contar o segredo. Dessa maneira, um segredo pode ser compartilhado de maneira fundamentalmente segura em muitos nós de uma rede: é uma espécie de "compartilhamento quântico de segredos".

"Nosso trabalho leva adiante o estado da arte e deixa a comunicação quântica mais próxima da verdadeira implementação de rede," disse Forbes. "Quando você pensa em redes, pensa em muitas conexões, muitas partes, que desejam compartilhar informações e não apenas duas. Agora sabemos como fazer isso do jeito quântico."

Bibliografia:

Artigo: Experimental Demonstration of 11-Dimensional 10-Party Quantum Secret Sharing
Autores: Jonathan Pinnell, Isaac Nape, Michael de Oliveira, Najmeh TabeBordbar, Andrew Forbes
Revista: Laser & Photonics Reviews
DOI: 10.1002/lpor.202000012

FONTE: SITE INOVAÇÃO TECNOLOGICA