Kuantum internet rekoru: 100 kilometrede 'hacklenemez' şifreleme

Uluslararası bir araştırma ekibi, siber güvenliğin geleceği olarak görülen ‘Cihazdan Bağımsız Kuantum Anahtar Dağıtımı’ (DI-QKD) teknolojisinde kritik bir eşiği aştı. 100 kilometrelik optik fiber üzerinden gerçekleştirilen işlem, kuantum ağlarının laboratuvardan çıkıp metropol ölçeğinde uygulanabilir hale geldiğini kanıtlıyor.

Siber güvenlik dünyası, geleceğin süper bilgisayarlarına karşı mevcut şifreleme yöntemlerinin yetersiz kalacağı endişesiyle ‘kuantum kriptografi’ye odaklanmış durumda. Bo-Wei Lu liderliğindeki uluslararası araştırma ekibi, bu alandaki en güvenli yöntem olan DI-QKD teknolojisinde mesafeyi yaklaşık iki katına çıkararak 100 kilometreye (62 mil) ulaştırdı.

Bu başarı, teknolojinin sadece laboratuvar ortamında değil, mevcut şehir altyapılarında da kullanılabileceğinin en güçlü kanıtı olarak literatüre geçti.

DONANIMDAN BAĞIMSIZ MUTLAK GÜVENLİK

Geleneksel Kuantum Anahtar Dağıtımı (QKD) sistemleri, donanımın üretici spesifikasyonlarına tam olarak uygun çalıştığı varsayımına dayanır. Ancak bu durum, donanım kaynaklı güvenlik açıklarını beraberinde getirebilir.

Yeni geliştirilen ‘Cihazdan Bağımsız’ (DI-QKD) yöntemi ise fiziksel cihazları birer ‘kara kutu’ olarak ele alıyor. Güvenlik, donanımın iç yapısından değil, ‘Bell eşitsizliği’ adı verilen fizik yasalarından ve parçacıkların istatistiksel korelasyonlarından sağlanıyor. Böylece, cihazlar güvenilmeyen bir üçüncü tarafça üretilmiş olsa bile sistemin güvenliği matematiksel olarak garanti altına alınıyor.

FİBER ALTYAPIDA SİNYAL KAYBI SORUNU AŞILDI

Araştırmacıların karşılaştığı en büyük zorluk, uzun mesafeli fiber optik kablolarda yaşanan sinyal kaybı ve çevresel parazitlerdi. Bugüne kadar DI-QKD sadece kısa mesafelerde mümkün olabilmişti.

Ekip, 100 kilometrelik mesafeyi aşmak için şu gelişmiş teknikleri kullandı:

• Tek Foton Girişimi: Sinyal netliğini artırmak için hassas ölçümleme.
• Kuantum Frekans Dönüşümü: Verinin düşük kayıplı telekom dalga boylarına taşınması.
• Gürültü Bastırma: Dış müdahalelerin kuantum verisini bozmasını önleyen filtreleme.

Yapılan testlerde, 11 kilometreden fazla mesafede ‘kanıtlanabilir şekilde güvenli’ anahtar üretimi sağlanırken, 100 kilometrede pozitif anahtar oranlarının mümkün olduğu gösterildi.

HOLLANDA'DAKİ ÇALIŞMALAR ZEMİN HAZIRLADI

Bu rekor, daha önce Hollanda Delft Teknoloji Üniversitesi'nde yapılan temel araştırmaların üzerine inşa edildi. Hollandalı araştırmacılar, elmas kristalleri içindeki nitrojen atomlarını kullanarak 15,5 mil (yaklaşık 25 km) mesafede kuantum dolanıklığı oluşturmayı başarmıştı.

Son gerçekleştirilen 100 kilometrelik iletim, mevcut fiber optik altyapıların sökülmeden, kuantum internete dönüştürülebileceğini göstermesi açısından ticari ve stratejik bir önem taşıyor. Uzmanlar, bu gelişmeyi ‘metropol alanları birbirine bağlayacak güvenli ağların’ ilk somut adımı olarak yorumluyor.