Het Nederlandse quantumcomputingcentrum QuTech in Delft gaat zich onder meer bezig houden met quantumcryptografie. Dit deelgebied moet een probleem oplossen met de huidige implementatie van cryptografische oplossingen die in één klap verouderd zijn als er berekeningen kunnen worden uitgevoerd met een quantumcomputer.

Quantum berekent snel

Encryptie werkt met factorisatie, waarbij enorme getalreeksen worden ontbonden in priemfactoren. Een gewone computer kan deze berekening van grote getalreeksen niet aan en de oplossing wordt daarom als sleutel wordt aangereikt. Een quantumcomputer kan deze berekening wel simpel uitvoeren, waardoor de computer de sleutels snel kan vinden dankzij zijn enorme rekenkracht.

Lees meer over QuTech en de Nederlandse quantumcomputer die daar gebouwd gaat worden in 8 vragen over de Nederlandse quantumcomputer op Computerworld.nl.

Maar quantumtheorie biedt zijn eigen oplossing voor het probleem. In quantummechanica kun je geen meting uitvoeren van qubits zonder de waarde ervan te veranderen. Daarom wordt de sleutel verwerkt in verstrengelde qubits. Op het moment dat de sleutel wordt uitgelezen door een luistervink, wordt er dus een meting verricht die de waarde beïnvloedt. Die opgevangen sleutel kan daarom niet werken.

Authenticatiemethodes kunnen bijvoorbeeld worden gestoeld op de foutratio van quantumcommunicatie. Een afluisterende partij zorgt namelijk automatisch voor meer fouten in de controle-qubits. Dit is een van de gebieden die onderzocht gaat worden in QuTech.

Fysicus Daniel Gottesman legt in een presentatie uit hoe quantumcryptografie verschilt van cryptografie zoals we dit implementeren in binaire systemen.