Rilevamento quantistico sperimentale in rete con tutela della privacy

Abstract degli autori

L’entanglement tra sensori quantistici distanti è un’applicazione fondamentale delle future reti quantistiche: consente di stimare funzioni globali di parametri locali con una precisione impossibile da ottenere con sensori quantistici isolati, presi singolarmente. Questo vantaggio comporta tuttavia il rischio che informazioni vengano divulgate attraverso la rete a causa di possibili soggetti malintenzionati. Spesso è particolarmente importante che i parametri locali restino ignoti e che nella rete venga condivisa soltanto la funzione globale. Di recente, in questo contesto è stata introdotta la nozione di privacy, che garantisce che attraverso la rete venga condivisa soltanto la funzione concordata dei parametri, anche quando soggetti malintenzionati controllano la rete stessa, mantenendo al contempo il vantaggio in termini di stima. In questo lavoro presentiamo un protocollo per il rilevamento quantistico in rete con tutela della privacy, robusto al rumore, che realizziamo utilizzando una sorgente di stati Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) ad alta fedeltà. Conduciamo inoltre un’analisi comparativa e simuliamo attacchi utilizzando tre diversi stati quantistici: uno stato GHZ a quattro qubit, due coppie di Bell e uno stato completamente separabile. I nostri risultati evidenziano il netto vantaggio degli stati GHZ nel mantenere elevati livelli di precisione, accuratezza e privacy nel compito di stima distribuita.