En forskare som är involverad i att utöka kvantkommunikation till ett nätverk av användare, fortsätter sitt arbete vid University of Bristol.

Den förbättrade cybersäkerheten som kvantkommunikation erbjuder har historiskt begränsats till två partnerutbyten. Nu, för första gången, forskare har anslutit flera användare samtidigt till ett kvantkrypterat nätverk utan att använda betrodda noder.

Forskare från Institute of Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) vid Österrikes vetenskapsakademi, tillsammans med en medarbetare från Austrian Institute of Technology (AIT), rapportera om det enkla, sömlös, billigt och säkert nätverk i det senaste numret av tidskriften Natur , publicerad idag.

Medförfattare till tidningen Dr Siddarth Joshi som nyligen flyttade till University of Bristol och fortsätter att utveckla kvantnätverk i Quantum Engineering Technology Labs, sa:"Vi skapade ett mycket mångsidigt kvantkommunikationsnätverk där varje användare kan prata med varannan användare samtidigt.

"Vi planerar att bygga ännu större nätverk med många fler användare, med målet att skapa en mångsidig grund för att bygga ett kvantinternet. "

Wiens team uppnådde det efterlängtade kvantnätverket med hjälp av en ny arkitektur baserad på en ny metod för att distribuera en grundläggande resurs för kvantkommunikation.

Ett intrasslat system är ett system som är sammankopplat i en sådan grad att de enskilda delarna inte kan beskrivas fullständigt isolerat.

Intrasslade ljuspartiklar, fotoner, är den grundläggande resursen som används i kvantkommunikation för att distribuera en säker krypteringsnyckel. Wiens teamets viktigaste innovation var att producera fotoner så att endast vissa våglängder trasslar in i varandra.

Som en regnbåge, signalen delades upp i olika "färger" och distribuerades smart mellan användarna, som då endast krävde grundläggande moduler för att ansluta till den enda förträngningskällan.

Dr Joshi sa:"Genom att använda kvantinvikling och standard passiv telekommunikationsteknik för våglängdsbaserad multiplexing kunde vi koppla ihop fyra användare i en nätverksarkitektur som är skalbar och kräver minimala resurser."

Till skillnad från tidigare ansträngningar att skapa ett sådant nätverk, detta nya schema tillåter alla användare att samtidigt kommunicera med alla andra användare utan att använda betrodda noder för att vidarebefordra meddelandet. Utan några komplicerade steg för att dirigera intrasslingen till olika användare, nätverket är mångsidigt, billig och pålitlig.

Förlängningen av punkt-till-punkt-anslutningar till nätverk representerar ett viktigt steg i riktning mot ett "kvantinternet" och forskarna hävdar att deras nätverk med fyra användare kan skalas för att inkorporera fler anslutningar.

Dr Joshi sa:"Antalet användare är begränsat av tillgängliga våglängdskanaler och önskad fullt ansluten nätverkstopologi. Men vi arbetar med ett nytt system som gör att ännu fler användare kan ansluta till nätverket.

"För att uppnå detta, Vi planerar att förbättra skalbarheten för nätverket som presenteras i Natur genom att ändra hur vi multiplexerar för att fördela kommunikationskanaler till varje användare.

"Vi strävar efter att skapa ett nätverk som kan stödja olika typer av användare i olika konfigurationer som dynamiskt kan förändras beroende på aktuell nätverkstrafik. Nätverket kräver också optimal routing, redundans av vägar och en viss grad av anonymitet. "