Kvantekryptering sørger for at ikke uvedkommende følger med hvis du sender hemmelige meldinger over internett.

Bare den du gir en spesiell nøkkel, kan lese meldingene. Nå er denne kvantekrypteringen på vei inn i hverdagen.

Forskere fra Toshibas forskningslaboratorium i Cambridge har nettopp vist at kvantekrypteringsnøkler kan sendes over lange avstander via vanlige telekommunikasjonsnettverk.

De sendte kvantedata gjennom 254 kilometer med fiberoptiske kabler mellom de tyske byene Frankfurt og Kehl. Det er et stort fremskritt, sier professor Michael Drewsen fra Institut for Fysik og Astronomi ved Aarhus Universitet i Danmark:

– De har funnet en måte å bruke eksisterende fibersystemer til å overføre kvantekrypteringsnøkler på en effektiv måte. Da trenger man ikke fibre som man har full kontroll over, såkalte «dark fibre». Dette kan gjøre det billigere å få sikker kryptering.

Rekord på over 1.000 kilometer

Å sende kvantedata mange kilometer gjennom fiberoptiske kabler er ikke nytt. Rekorden er fra Kina, der de i 2023 klarte å utveksle kvantenøkler gjennom en 1.002 kilometer lang optisk kabel.

Men dette krevde rådyrt spesialutstyr, deriblant detektorer som var nedkjølt til to grader over det absolutte nullpunktet på minus 273,15 grader Celsius. Forsøket skjedde i et laboratorium.

Det spesielle med eksperimentet i Tyskland er at forskerne brukte helt vanlige fiberoptiske kabler som allerede ligger i bakken og brukes til telekommunikasjon.

Utstyret trenger ikke ekstrem kjøling, så det kan brukes mye billigere og mindre detektorer. Det kan stå i vanlige serverskap som allerede brukes i telenettet.

Toshiba-forskerne har beskrevet teknologien i en artikkel i det vitenskapelige tidsskriftet Nature.

Langsomt, men sikkert

Kvantekommunikasjonen i Tyskland foregikk med en hastighet på 110 kvantebit per sekund. Det virker lite, sammenlignet med med vanlig bredbånd som overfører millioner av bits hvert sekund.

Men det er nok til å dele en krypteringsnøkkel – en tilfeldig rekke av nuller og ett-tall – som kan kryptere hemmelige data som to personer vil sende til hverandre.

Hvis en krypteringsnøkkel sendes via vanlig internett, kan en hacker snappe den opp uten å bli oppdaget og dermed avlytte hemmelige meldinger. Det er ikke mulig med kvantekryptering.

En hacker vil alltid bli oppdaget

Ifølge kvantemekanikken er det umulig å måle et system uten å endre det, og enhver endring kan oppdages.

I kvantekryptering er krypteringsnøkkelen kodet inn i fotoner – lyspartikler – som sendes gjennom fiberoptiske kabler. Hvis noen fanger opp eller prøver å dekode disse fotonene på veien til mottakeren, vil det være synlig for dem som bruker krypteringssystemet.

En hacker vil derfor alltid avsløre seg.

Dagens kabler kan gjenbrukes

For at kvantekryptering skal bli utbredt, må fotonene med krypteringsnøkkelen enkelt kunne sendes over lange avstander. Det bør helst skje via infrastruktur som allerede finnes, for å unngå å måtte investere i helt nye optiske nettverk.

– Det nye resultatet kan være viktig for å rulle ut kvantekrypteringssystemer i land der det allerede finnes et fibernettverk. På sikt kan det bli så billig at mange flere brukere kan bruke kvantekryptering, sier Michael Drewsen.

Han legger til at forskerne mener rekkevidden kan økes kraftig ved å kjøle fotondetektorene litt ned. 

Referanse:

Mirko Pittaluga mfl.: Long-distance coherent quantum communications in deployed telecom networks. Nature, 2025. (Sammendrag) DOI: 10.1038/s41586-025-08801-w

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.

LES OGSÅ

Kan et lite kjøleskap bli nøkkelen til kvante­data­maskinens gjennom­brudd?

Norge ligger milevis bak Danmark i kvante-investeringer

Opptatt av teknologi?

Følg den nyeste utviklingen innen kunstig intelligens, energi, sosiale medier og roboter med nyhetsbrev fra forskning.no.

Meld meg på