Фізиками з канадського Університету Вотерлу був вперше реалізований квантовий канал зв’язку для розподілу секретних ключів шифрування між летять літаком в якості одержувача та наземною станцією в якості відправника. У 6 з 14 спроб вченим вдалося створити секретний ключ. Як наголошується, в майбутньому така система зможе забезпечити захист каналу зв’язку між наземною станцією і літаком або супутником.

Сучасні системи криптографії засновані на існування секретного ключа, за допомогою якого відбувається шифрування інформації. Без нього розшифровка неможлива. Однак ключ можна отримати при передачі від одного учасника зв’язку до іншого, що дозволить читати листування. Щоб такий перехоплення був неможливий на рівні законів фізики, науковці розроблено алгоритм квантового розподілу ключа. Він заснований на передачі одиночних фотонів, приготованих у випадковому стані («нуль» або «одиниця») і в довільному базисі (у вертикальній/горизонтальної або діагональної поляризації). При спробі зловмисника виміряти поляризацію фотона, відбудеться зміна стану останнього. Це вдасться легко відстежити відправнику і одержувачу і відкинути скомпроментированный ключ.

Для цього використовуються оптичні канали зв’язку – оптоволоконні лінії і лазери, хоча дальність їх обмежується втратами при передачі сигналу. Автори нової роботи продемонстрували принципову можливість квантового розподілу ключа між летять літаком і наземною станцією. Для прийому і передачі сигнальних фотонів фізики використовували пару моторизованих телескопів. Приймач був встановлений на літаку «Твін відтер», облетавшем наземну станцію по колу або по прямій лінії на висоті 1,6 км. Номінальні відстані між джерелом і приймачем коливалися від 3 до 10 км. В установці були зроблені методи захисту від найпростіших атак, в тому числі, «Троянських коней».

Всього літак виконав 14 польотів поруч з наземною станцією зі швидкістю 200-250 км/час. Рівно в половині випадків дослідникам вдалося встановити квантовий канал зв’язку і в шести з них — згенерувати секретний ключ. Час квантової зв’язку коливалося від 30 секунд до чотирьох з половиною хвилин, максимальний розмір секретного ключа становив 867 кбіт.