Kvanttisalausviestinnän

Kvanttisalausviestintä, tunnetaan myös nimellä kvanttiavaimenjakelu (QKD), on menetelmä, jolla varmistetaan kahden osapuolen välinen salaisen avaimen jakaminen turvallisesti hyödyntäen kvanttimekaniikan periaatteita. Sen perusidea on, että jos salakuuntelija yrittää siepata kvanttitilassa olevia fotoneita, jotka sisältävät avaintietoa, tämä toimenpide muuttaa fotonien tilaa. Havaittavissa oleva muutos paljastaa salakuuntelijan läsnäolon molemmille laillisille osapuolille, jolloin he voivat hylätä jaetun avaimen ja yrittää uudelleen.

Yksi yleisimmistä QKD-protokollista on BB84, jonka kehittivät Charles Bennett ja Gilles Brassard vuonna 1984. Protokolla perustuu yksittäisten fotonien polarisaatiotilan käyttöön tietojen koodaamiseen. Lähettäjä (Alice) lähettää satunnaisesti valittuja fotoneja, joiden polarisaatiot on valittu kahdella eri kannalla. Vastaanottaja (Bob) mittaa jokaisen fotonin polarisaation käyttäen satunnaisesti valittua mittauskantaa. Mittauksen jälkeen Alice ja Bob vertailevat käyttämiään kantoja julkisesti. Jos kannat ovat samat, heidän saamansa arvon tulisi olla sama, ellei sieppausta ole tapahtunut.

QKD ei itsessään salaa itse viestintää, vaan se luo turvallisen ja salaisen avaimen, jota voidaan sitten käyttää perinteisten salausalgoritmien, kuten AES:n, kanssa. Kvanttisalausviestinnän etuna on sen teoreettinen turvallisuus, joka perustuu fysiikan lakeihin eikä laskennalliseen vaikeuteen, mikä tekee siitä vastustuskykyisen tulevaisuuden kvanttitietokoneiden hyökkäyksille. Sen toteuttaminen vaatii kuitenkin erikoislaitteistoja, kuten yksittäisiä fotonilähteitä ja -detektoreita, sekä matalan häviön optisia kuituja tai vapaan tilan optisia linkkejä.