Kuantum anahtar dağıtımı (QKD), klasik şifreleme yöntemlerinin ötesinde, kuantum mekaniği yasalarına dayanan güvenli iletişim teknolojisidir. Bu alanda yaygın kullanılan decoy-state BB84 sistemleri, zayıf koherent lazer kaynaklarıyla çalışarak performanslarını artırmaya odaklanır.
Araştırmacılar, optik fiberdeki tek fotonların sınırlı geçirgenliği nedeniyle, mevcut deneysel QKD sistemlerinin verici tekrarlama hızını artırarak gizli anahtar oranlarını yükseltmeye çalıştığını belirledi. Ancak bu yaklaşım beklenmeyen bir yan etki yaratıyor: ardışık optik darbeler arasında korelasyonlar oluşuyor.
Bu korelasyonlar, üretilen sinyallerin yoğunlukları da dahil olmak üzere kodlama ayarları hakkında bilgi sızıntısına neden oluyor. Bu durum, decoy-state QKD'nin temel güvenlik varsayımlarından birini geçersiz kılıyor ve sistemin güvenilirliğini ciddi şekilde tehlikeye atıyor.
İki farklı endüstriyel QKD prototipinde gerçekleştirilen deneysel çalışmalar, yoğunluk korelasyonlarının asimptotik anahtar oranını önemli ölçüde azalttığını kanıtladı. Bulgular, daha yüksek dereceli korelasyonların etkisinin önceki varsayımlardan farklı olduğunu da deneysel olarak doğruladı.
Bu keşif, kuantum iletişim güvenliğinde kritik bir açığa işaret ediyor ve mevcut QKD sistemlerinin tasarımının yeniden gözden geçirilmesi gerektiğini gösteriyor.