Forskare vid University of the Witwatersrand i Johannesburg, Sydafrika, har visat ett kvantprotokoll för att dela en hemlighet bland många parter. Teamet skapade ett 11-dimensionellt kvanttillstånd och använde det för att dela en hemlighet bland 10 parter. Genom att använda kvantknep, hemligheten kan bara låsas upp om parterna litar på varandra. Arbetet sätter ett nytt rekord för statens dimension (vilket påverkar hur stor hemligheten kan vara) och antalet parter som den delas med, och är ett viktigt steg mot att distribuera information säkert över många noder i ett kvantnätverk.

Laser &fotonik recensioner publicerade online forskningen av Wits -teamet som leds av professor Andrew Forbes från School of Physics vid Wits University. I deras artikel med titeln:Experimentell demonstration av 11-dimensionell 10-parts Quantum Secret Sharing, Wits -laget slog alla tidigare rekord för att dela en kvanthemlighet.

"I traditionell säker kvantkommunikation, information skickas säkert från en part till en annan, heter ofta Alice och Bob. På nätverksspråket, detta skulle betraktas som peer-to-peer-kommunikation och har per definition bara de två noder:avsändare och mottagare, säger Forbes.

"Alla som har skickat ett e -postmeddelande vet att information ofta måste skickas till flera personer:en avsändare och många mottagande parter. Traditionell kvantkommunikation som kvantnyckeldistribution (QKD) tillåter inte detta, och är bara av peer-to-peer-form. "

Använda strukturerat ljus som kvantfotontillstånd, Wits -teamet visade hur man distribuerar information från en avsändare till 10 parter. Sedan, genom att använda några fiffiga kvanttrick, de kunde utforma protokollet så att hemligheten avslöjas bara om parterna litar på varandra.

"I huvudsak, varje part har ingen användbar information, men om de litar på varandra kan hemligheten avslöjas. Nivån på förtroende kan ställas in från bara några av parterna till dem alla, "säger Forbes. Viktigare är att på inget stadium avslöjas hemligheten någonsin genom kommunikation mellan parterna:de behöver inte avslöja några hemligheter. På detta sätt kan en hemlighet delas på ett i grunden säkert sätt över många noder i ett nätverk:kvanthemlig delning.

"Vårt arbete driver det toppmoderna och för kvantkommunikation närmare verklig nätverksimplementering, "säger Forbes." När du tänker på nätverk tänker du på många anslutningar, många fester, som vill dela information och inte bara två. Nu vet vi hur vi gör detta på kvantväg. "

Teamet använde strukturerade fotoner för att nå höga dimensioner. Strukturerat ljus betyder "ljusmönster" och här kan teamet använda många mönster för att skjuta måttgränsen. Fler dimensioner betyder mer information i ljuset, och översätter direkt till större hemligheter.