به گزارش روابط عمومی پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات، دکتر سارا توفیقی مجری پروژه مذکوربا بیان این که این پروژه از دی ماه سال گذشته آغاز و در سال جاری به اتمام رسیده است، گفت: توزیع کلید امن بین دو نفر با امنیت؛ مبتنی بر نظریه اطلاعات، صرف نظر از توان محاسباتی استراق سمع کننده غیر مجاز، یکی از حوزه های کاربردی جذاب اطلاعات کوانتومی است.

وی افزود: سامانه­های توزیع کلید کوانتومی به دو دسته متغیرهای گسسته (DV-QKD) و متغیرهای پیوسته (CV-QKD) تقسیم­بندی می­شوند. کدگذاری متغیرهای گسسته متداول­ترین و معمول­ترین نوع کدگذاری است و اولین پروتکل QKD معرفی شده یعنی BB84 از همین قسم است. ویژگی اصلی این نوع کدگذاری این است که )در نبود خطا(، بلافاصله بعد از مرحله غربالگری بین فرستنده و گیرنده یک کلید مشترک توزیع می­شود.

 دکتر توفیقی از دیگر مزایای پروتکل­های توزیع کلید کوانتومی متغیر گسسته به ارائه اثبات امنیت غیرمشروط برای اکثر آن­ها اشاره کرد و گفت: پیاده­سازی پروتکل­های DVQKD نیازمند استفاده از چشمه­های کوانتومی (تک فوتونی یا درهم­تنیده) و هم­چنین آشکارسازهای تک فوتونی است که هزینه بالای آشکارسازهای تک فوتونی از چالش­های اساسی پیاده­سازی این پروتکل­ها است. همچنین نرخ عبور نیز در پروتکل­های DVQKD خیلی پایین است.

وی با اشاره به تاریخچه پیاده­سازی­های پروتکل­های CV-QKD از گذشته تا کنون اظهار داشت: پروتکل‌های پیوسته در مقایسه با پروتکل‌های گسسته مزایا و نقاط ضعفی دارند. پیاده­سازی مبتنی بر فناوری موجود مزیت بزرگ کار با پروتکل‌های پیوسته است. بویژه آن‌که این پروتکل‌ها نیازی به آشکارسازهای تک‌فوتونی ندارند و در نتیجه پیاده سازی آن­ها مقرون به صرفه است. اما، اثبات امنیت نامشروط پروتکل‌های پیوسته کمتر از پروتکل‌های گسسته پیشرفت کرده است.

دکتر توفیقی ادامه داد: بدین ترتیب، اگر فرض را بر امکان پیاده‌سازی موفقیت‌آمیز و امنیت یکسان هر دو نوع پروتکل بگذاریم، می‌توان گفت انتخاب بین پروتکل‌های گسسته و پروتکل‌های پیوسته، به ترتیب، انتخاب بین یک کلید خام بدون نویز با نرخ کم و یک کلید خام نویزی با نرخ بالاست. نویزی که برای غلبه بر آن به توان محاسباتی کلاسیک نیازمندیم. در ضمن به دلیل شباهت سامانه­های توزیع کلید کوانتومی متغیر پیوسته با سامانه­های ارتباطات همدوس کلاسیک، امکان پیاده­سازی هم­زمان ارتباطات کوانتومی و ارتباطات کلاسیک وجود دارد.

به گفته وی، در فواصل کوتاه (درون شهری) پروتکل­های توزیع کلید کوانتومی متغیر پیوسته راه حل مقرون به صرفه برای تضمین امنیت ارتباطات در برابر حملات رایانه­های کوانتومی می­باشند. اما در فواصل طولانی­تر (بین شهری) نرخ تولید کلید امن در پروتکل­های متغیر گسسته بیشتر است. شبکه توزیع کلید کوانتومی نهایی قطعاً ترکیبی از توزیع کلید کوانتومی متغیر پیوسته و متغیر گسسته خواهد بود.

وی با بیان این که، در حال حاضر پیاده­سازی توزیع کلید کوانتومی متغیر گسسته در چند مرکز پژوهشی و دانشگاهی کشور در حال انجام است، خاطر نشان کرد در حوزه توزیع کلید کوانتومی متغیر پیوسته فعالیتی در کشور انجام نشده است و این پروژه به عنوان اولین گام در پیاده­سازی پروتکل­های توزیع کلید کوانتومی متغیر پیوسته، به مقایسه انواع چیدمان­های CV-QKD از منظر گام­های مختلف پیاده­سازی چه در فاز کوانتومی و چه در فاز پساپردازش پرداخته و اصول کار، مزایا و معایب انواع روش­های مختلف پیاده­سازی CV-QKD مورد بررسی قرار داده است. در انتها نیز بر اساس میزان دسترسی به منابع مالی دو چیدمان جهت پیاده­سازی معرفی شده­ است.