Vzpostavitev prve mednarodne kvantne komunikacije med tremi državami

Ljubljana, 5. avgusta - Med srečanjem ministrov za digitalno politiko skupine G20 v Trstu je danes potekala prva javna demonstracija medvladne kvantne komunikacije med tremi državami - Italijo, Slovenijo in Hrvaško. Dogodek je v Ljubljani potekal na Fakulteti za matematiko in fiziko (FMF) Univerze v Ljubljani.

Ljubljana, Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani.
Prva mednarodna predstavitev sočasne kvantne komunikacije med Italijo, Slovenijo in Hrvaško v okviru znanstvenega srečanja skupine G20 o digitalni ekonomiji, ki poteka v Trstu.
Profesor Anton Ramšak.
Foto: Daniel Novakovič/STA

Ljubljana, Fakulteta za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani.
Prva mednarodna predstavitev sočasne kvantne komunikacije med Italijo, Slovenijo in Hrvaško v okviru znanstvenega srečanja skupine G20 o digitalni ekonomiji, ki poteka v Trstu.
Foto: Daniel Novakovič/STA



To je bilo prvič v zgodovini, da je bil omogočen popolnoma kvantno šifriran prenos med vozlišči treh držav. Po navedbah dekana FMF Antona Ramšaka se kvantna komunikacija odziva na potrebo po varnosti v komunikacijah, ki je prednostna naloga vseh vlad na svetu. Zaradi posebnega delovanja kvantno mehanskih šifrirnih ključev bo ta tehnologija omogočala doseganje do sedaj nedosegljivo visoko stopnjo varnosti sogovornikov. "Primerjava varnosti do sedaj uveljavljenih metod kriptiranja in kvantne komunikacije je kot primerjava lokov in puščic s puškami," je nazorno povzel Ramšak.

Kvantni ključi so zaporedja naključnih števil, ki se na daljavo vzpostavijo z izmenjavo posameznih fotonov, osnovnih nedeljivih delcev svetlobe. Protokol izmenjave poteka po zakonih kvantne mehanike in če bi kdo ta ključ poskušal prestreči, bi takoj pustil sled, ki bi sogovornikom omogočila, da vdor zaznajo in nemudoma ukrepajo. Pri vseh drugih uveljavljenih tehnologijah prenosa informacije je možno prestrezanje kopije posredovanega ključa, kar omogoča njegovo kopiranje, pri čemer tega ne pošiljatelj ne prejemnik ne zaznata. V okviru kvantne tehnologije to ni mogoče, je pa sama izvedba tehnološko izredno zahtevna, kar je tudi razlog, da se šele 100 let po odkritju zakonov kvantne mehanike počasi vzpostavlja v uporabo.

Kvantno komunikacijo so skupaj izvedli fiziki s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, Rainer Kaltenbaek in Anton Ramšak, fiziki z Oddelka za fiziko Univerze v Trstu in italijanskega Državnega raziskovalnega sveta ter hrvaški fiziki z Inštituta Ruđer Bošković. Kaltenbaek je v nagovoru izrazil tudi obžalovanje, da je "... Evropa že leta 2012 prednjačila v raziskovanju tega polja, vendar ga pristojne institucije takrat niso bile pripravljene zadostno finančno podpreti, zato so v naslednjih letih iniciativo pri implementaciji prevzele večje države, predvsem Kitajska".

Celotna predstavitev je pomembna tudi v kontekstu prihodnje evropske kvantne komunikacijske infrastrukture (EuroQCI), ki jo promovira 27 držav članic in Evropska komisija s podporo Evropske vesoljske agencije. Ključna za izvedbo dogodka je bila tehnična podpora povezave med Trstom preko Postojne in Fakulteto za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, ki jo je omogočil Telekom Slovenije v okviru svoje sodobne mreže optičnih povezav s t.i. temnimi vlakni.

Predstavitev je bila zgodovinsko prva uporaba kvantnih zakonov narave izven znanstvenih laboratorijev z namenom popolnoma varne komunikacije. Zaradi svoje strateške lege je Ljubljana in Slovenija na stičišču glavnih evropskih komunikacijskih poti zahod-vzhod in sever-jug, ki odpirajo povsem nove možnosti polne vzpostavitve in izkoriščanja te nove tehnologije.

Po nagovoru slavnostnih gostov so glasbeniki tržaškega konservatorija Giuseppe Tartini in Akademij za glasbo Univerze v Ljubljani ter Univerze v Zagrebu po vzpostavljeni zvezi izvedli še krajši glasbeni program, pri čemer so s t.i. kvantno kriptografijo v celoti izkoriščali to prelomno tehnologijo popolnoma varnega prenosa informacije.