Kvanteteknologi kan beskytte mobiltelefoner

Beskyttelse av kommunikasjon med kvantekryptering kan i løpet av få år bli fast inventar i mobiltelefoner og dermed beskytte kommunikasjon mot hacking. Teknologien er allerede i dag demonstrert i store dataoverføringer i finansverdenen i Danmark, og nå har DTU spinout-selskapet Alea Quantum Technologies utviklet en kvantemekanisk tilfeldighetsgenerator som er så enkel at den kan produseres til lave kostnader og støtter kryptering av 4 gigabyte per sekund. Teknologien er så enkel at den kan utvikles til en brikkeversjon, ifølge en artikkel på DTUs hjemmesider.

- Kvantetilfeldighetsgeneratorer utvikles allerede i dag av selskaper over hele verden, for eksempel i land som Spania, Australia, England og Sveits. Når vi likevel utvikler en egen kvantemekanisk tilfeldighetsgenerator, er det fordi teknologien vår er spesielt enkel, ultrarask og at vi kan gi matematiske bevis på at tallene er helt tilfeldige, noe få av våre konkurrenter på markedet kan gjøre, sier medgründer av Alea Quantum Technologies og professor ved DTU, Ulrik Lund Andersen.

Laserdiode danner tilfeldige tall

Alea Quantum Technologies sin tilfeldighetsgenerator stammer fra forskning i kvanteinformasjonsgruppen ved DTU Fysikk og grunnforskningssenteret bigQ. Her fikk forskerne for fem år siden en idé om en tilfeldighetsgenerator basert på en laserdiode og en detektor, som brukes til å danne de tilfeldige tallene gjennom målinger av de såkalte vakuumfluktuasjonene til laserlyset. DTU tok patent på teknologien og det er denne oppfinnelsen Alea Quantum Technologies har utviklet til en prototype de siste årene.

Enheten måler 3 x 5 centimeter og skal testes av selskapet QTI, Quantum Telecommunication Italy. EU har bevilget 7 millioner under programmet Digital Europe. DKK til videreutvikling av teknologien, som også var en del av et større system i 2022 som ble testet for å levere kvantesikret dataoverføring mellom to servere i Danske Bank. Siden den gang har tilfeldighetsgeneratoren blitt utviklet til en høyhastighetsmodell, som skal være ti ganger så rask som nærmeste konkurrent på markedet.

Tilfeldighetsgenerator på en brikke

Neste steg i utviklingen blir å få sterke investorer til å bli med i prosjektet, for å finansiere utviklingen av en brikke hvor laserdioden og detektoren integreres i et elektro-optisk system i mikrometerskala. Når denne delen av teknologiutviklingen er på plass, vil prisen på den kvantemekaniske tilfeldighetsgeneratoren være så lav at den kan være interessant for de store selskapene i mobilmarkedet.

Alea Quantum Technologies forventer å selge brikkeversjonen av tilfeldighetsgeneratoren til QTI og andre selskaper som ønsker å teste den i sine egne krypteringssystemer. Testene vil foregå i samarbeid mellom Alea og de enkelte selskapene, slik at brikken integreres i løsningene med riktige grensesnitt. Ved siden av tilfeldighetsgeneratoren utvikler Alea også sin egen komplette krypteringsløsning, som kundene vil kunne kjøpe i fremtiden.

Standardisering er nødvendig

Ulrik Lund Andersen understreker at markedsføringen av kvanteteknologier fortsatt er i en fase hvor forskere må vise til teoretiske matematiske bevis. Det er en avgjørende konkurranseparameter for Alea at de kan dokumentere at de genererer 100 prosent virkelig tilfeldige tall, i motsetning til mange andre krypteringssystemer som er basert på matematiske algoritmer og derfor ikke virkelig tilfeldige.

- For at teknologien vår skal integreres i kommersielle kommunikasjonssystemer og inngå i produksjonsnettverk og infrastrukturer, er vi avhengige av etablering av nye standarder og sertifiseringer for kvanteteknologier. Blant annet jobber den europeiske standardiseringsorganisasjonen ETSI med å utvikle dette, med faglige innspill fra forskerne. Det er helt avgjørende for utviklingen av et bredt marked at kvanteteknologier får det internasjonale grønne stempelet. Men inntil da garanterer de matematiske bevisene sikkerhet, sier Ulrik Lund Andersen.

--