Des chercheurs de l'Université du Witwatersrand à Johannesburg, Afrique du Sud, ont démontré un protocole quantique record pour le partage d'un secret entre de nombreuses parties. L'équipe a créé un état quantique à 11 dimensions et l'a utilisé pour partager un secret entre 10 parties. En utilisant des astuces quantiques, le secret ne peut être déverrouillé que si les parties se font confiance. L'œuvre établit un nouveau record pour la dimension de l'État (qui a un impact sur la taille du secret) et le nombre de parties avec lesquelles il est partagé, et constitue une étape importante vers la distribution sécurisée des informations sur de nombreux nœuds d'un réseau quantique.

Avis sur les lasers et la photonique a publié en ligne les recherches de l'équipe Wits dirigée par le professeur Andrew Forbes de l'École de physique de l'Université Wits. Dans leur article intitulé :Experimental Demonstration of 11-Dimensional 10-Party Quantum Secret Sharing, l'équipe de Wits a battu tous les records précédents pour partager un secret quantique.

"Dans la communication quantique sécurisée traditionnelle, les informations sont transmises en toute sécurité d'une partie à une autre, souvent nommé Alice et Bob. Dans le langage des réseaux, cela serait considéré comme une communication d'égal à égal et, par définition, n'a que les deux nœuds :émetteur et récepteur, " dit Forbes.

« Quiconque a envoyé un e-mail sait que souvent les informations doivent être envoyées à plusieurs personnes :un expéditeur et plusieurs destinataires. La communication quantique traditionnelle telle que la distribution de clés quantiques (QKD) ne le permet pas, et n'est que de la forme peer-to-peer."

En utilisant la lumière structurée comme états de photons quantiques, l'équipe Wits a montré comment distribuer les informations d'un expéditeur à 10 parties. Puis, en utilisant quelques astuces quantiques astucieuses, ils pourraient concevoir le protocole de manière à ce que le secret ne soit révélé que si les parties se font confiance.

« En substance, chaque partie n'a aucune information utile, mais s'ils se font confiance, le secret peut être révélé. Le niveau de confiance peut être défini de quelques-unes des parties à toutes, " dit Forbes. Surtout, à aucun moment le secret n'est révélé par la communication entre les parties :elles n'ont à révéler aucun secret. De cette manière, un secret peut être partagé de manière fondamentalement sécurisée sur de nombreux nœuds d'un réseau :partage de secret quantique.

"Notre travail pousse l'état de l'art et rapproche la communication quantique de la véritable mise en œuvre du réseau, " dit Forbes. " Quand vous pensez aux réseaux, vous pensez à de nombreuses connexions, de nombreuses fêtes, qui souhaitent partager des informations et pas seulement deux. Maintenant, nous savons comment faire cela de manière quantique. »

L'équipe a utilisé des photons structurés pour atteindre des dimensions élevées. La lumière structurée signifie « Motifs de lumière » et ici, l'équipe pourrait utiliser de nombreux motifs pour repousser la limite de dimension. Plus de dimensions signifie plus d'informations dans la lumière, et se traduit directement par des secrets plus importants.