Kvantfysik ska ge säker kommunikation

Mohamed Bourennane, forskare vid Stockholms universitet, vill utveckla ett helt säkert sätt att överföra information och samtidigt ta reda på mer om kvantfysikens grunder. För det beviljas forskargruppen nu anslag på drygt 34 miljoner kronor.

Kvantfysiken beskriver hur materiens minsta byggstenar uppför sig, här gäller inte samma klassiska fysiska lagar som vi är vana vid. I projektet ”Photonic Quantum Information” vill forskarna utveckla ett helt säkert sätt att överföra information genom att använda kvantmekaniska egenskaper hos fotoner, små ljuspartiklar.

Metoden kallas kvantkryptering och utnyttjar sammanflätning, en kvantmekanisk egenskap så uppseendeväckande att Einstein en gång i tiden avfärdade den som absurd. Om man mäter någonting hos den ena av två sammanflätade fotoner och samtidigt också mäter på den andra, så kommer det att finnas ett mönster i mätresultaten även om fotonerna är långt ifrån varandra. Kvantkryptering bygger på att skicka nycklar för kryptering med polariserade fotoner mellan sändare och mottagare. Varje försök att komma åt den hemliga nyckeln kan upptäckas som störningar i det mönster som enligt kvantmekaniken finns om ingen försökt att tjuvlyssna.

Teknik för kvantkryptering finns redan, men i ett tidigt stadium. Forskarna vid Stockholms universitet, i samarbete med forskare vid KTH, vill utveckla tekniken och dessutom hitta ett sätt att göra den helt oberoende av vilken apparat som används. Ett viktigt steg då tillverkaren av kvantkryptografisk utrustning inte nödvändigtvis alltid kommer att ha rent mjöl i påsen.

– Även om det är hackaren själv som byggt apparaten du använder kommer informationen som skickas att vara skyddad med vår metod. Konkurrensen inom området är hård, men vi har alla förutsättningar att lyckas. Vi är ett unikt tvärvetenskapligt team med kompetens inom teknik, fysik och informationsteknologi, säger Mohamed Bourennane, professor och forskare inom kvantinformation och kvantoptik vid Stockholms universitet.

Samtidigt som forskargruppen utvecklar teknik för kvantkryptering vill de lära sig mer om kvantfysikens grunder.

– Kvantfysiken hjälper oss och när vi använder oss av den kommer vi att förstå mer om den, säger Mohamed Bourennane.

Om anslaget
Knut och Alice Wallenbergs stiftelse har beslutat om vilka forskare får årets forskningsanslag. Anslagen går till forskningsprojekt som bedöms hålla högsta internationella klass och ha möjlighet att leda till framtida vetenskapliga genombrott. Totalt beviljas 25 forskningsprojekt drygt 759 miljoner kronor. Två av dessa anslag, på totalt 56 miljoner kronor, går till Stockholms universitet.

För ytterligare information
Mohamed Bourennane, professor vid Fysikum, Stockholms universitet. E-post: boure@fysik.su.se tfn: 08-55 37 87 36
Stockholm universitets forskningsdatabas