Distribuzione sperimentale di chiavi quantistiche indipendente dal dispositivo di misura, con preparazione imperfetta degli stati, su 300 km

Abstract degli autori

La distribuzione quantistica delle chiavi (QKD) promette comunicazioni teoricamente sicure. Tuttavia, la sua implementazione deve affrontare problemi di sicurezza e prestazioni dovuti alle inevitabili imperfezioni dei dispositivi. Dalla proposta della QKD indipendente dal dispositivo di misura (MDI-QKD), il passo cruciale verso la sicurezza pratica consiste nel garantire la sicurezza della QKD con sorgenti imperfette. Le imperfezioni delle sorgenti si manifestano sotto forma di incertezza nella preparazione dello stato (SPU) in vari aspetti, per esempio nell’incertezza di codifica, nelle fluttuazioni d’intensità e negli stati di vuoto imperfetti. In questo lavoro, realizziamo un esperimento di MDI-QKD e otteniamo sia un elevato livello di sicurezza pratica sia prestazioni superiori. Affrontiamo la forma generale della SPU e garantiamo una stima stringente del tasso di chiave segreta sulla base del metodo della dominanza degli operatori. Riusciamo a distribuire chiavi in modo sicuro su 303,37 km: questo risultato non solo stabilisce la maggiore distanza raggiunta negli esperimenti che coinvolgono la SPU, ma tiene anche conto del maggior numero di scenari di SPU. I nostri risultati sperimentali rappresentano un passo significativo verso la promozione di comunicazioni quantistiche pratiche e sicure.