Membaca dengan Keras Sudah di awal tujuh puluhan dinas rahasia mendengarkan ketika fisikawan datang dengan ide untuk menggunakan hukum mekanika kuantum untuk transmisi pesan rahasia. Prasyarat untuk ini adalah peralatan yang dapat memancarkan satu foton secara terkendali. Para peneliti dari University of California di Santa Barbara kini telah berhasil mengembangkan alat seperti yang mereka laporkan dalam Science.

Pierre Petroff dan rekan-rekannya membuat minidisk dari bahan semikonduktor gallium arsenide, yang mereka "terkontaminasi" dengan apa yang disebut titik kuantum indium arsenide. Jika minidisk diiradiasi dengan pulsa laser, elektron tereksitasi dalam gallium arsenide. Bersama-sama dengan lubang bermuatan positif yang ditinggalkan oleh elektron yang sekarang bergerak bebas, beberapa elektron jatuh ke dalam "penahanan" sebuah titik kuantum. Di sana, mereka bersatu kembali dengan lubang mereka, biasanya foton dipancarkan.

Berawan: Jika beberapa pasangan lubang elektron mencapai penahanan titik kuantum pada saat yang sama, semua foton yang dipancarkan memiliki frekuensi yang berbeda. Dengan filter warna dapat dengan mudah disaring foton tunggal.

Poin penting dalam transfer pesan rahasia adalah transmisi kunci enkripsi. Kunci ini berisi informasi yang memungkinkan untuk mendekripsi pesan rahasia. Jika hanya pengirim dan penerima yang memiliki kunci ini, pesan itu sendiri dapat dikirim ke publik, misalnya melalui radio atau surat kabar.

Masalah Besar Kriptografi Klasik: Tidak ada cara yang dapat diandalkan untuk mengetahui apakah kunci itu jatuh ke tangan yang salah. Akan diinginkan jika mata-mata dikhianati semata-mata oleh tindakan pengamatan atau mendengarkan. Sesuatu seperti ini: Mata-mata melihat kode rahasia dan melalui tampilan ini, angkanya berubah sehingga penerima tahu seseorang telah melihatnya. pameran

Apa yang tidak mungkin dalam fisika klasik adalah hukum dalam sistem mekanika kuantum: setiap pengamatan sistem mekanika kuantum mengubah keadaan sistem ini. Seorang mata-mata yang mencoba mencegat informasi mengubahnya.

Selain itu, prinsip ketidakpastian dalam kriptografi kuantum memainkan peran penting: Mata-mata pada prinsipnya tidak dapat mengukur semua sifat foton. Penerima yang sah juga tidak dapat melakukannya. Tetapi melalui komunikasi publik ia kemudian dapat setuju dengan pengirim informasi mana yang harus relevan dengan kunci. Agar tidak tertangkap, mata-mata harus mengetahui keadaan keseluruhan foton dan mengirim foton yang sama ke penerima.

Metode ini demikian berdiri dan jatuh dengan kemungkinan memancarkan tepat satu foton dengan informasi yang relevan. Eksperimen sebelumnya menggunakan kilatan cahaya lemah, yang biasanya mengandung beberapa foton. Tetapi seorang mata-mata dapat membagi kilatan cahaya seperti itu dan meneruskan bagian yang tidak berubah ke penerima tanpa terdeteksi.

Axel Tilleman

© science.de

Direkomendasikan Pilihan Editor