Timp de decenii, mecanica cuantică a stat la baza unor promisiuni majore în securitatea digitală: computerele cuantice ar putea sparge o parte dintre codurile folosite astăzi, iar criptografii au răspuns prin dezvoltarea unor scheme noi, considerate rezistente la viitoarele atacuri. În paralel, au apărut și metode de comunicare care folosesc chiar regulile mecanicii cuantice pentru a proteja schimbul de informații.
De ce cercetătorii se uită dincolo de mecanica cuantică
Dar unii cercetători merg mai departe și se întreabă ce s-ar întâmpla dacă mecanica cuantică nu ar fi teoria finală a naturii. Dacă, la fel cum fizica newtoniană a fost înlocuită de mecanica cuantică, ar apărea o teorie mai profundă, ar mai rămâne sigure aceste protocoale? Potrivit lui Ravishankar Ramanathan, teoretician în informație cuantică la Universitatea din Hong Kong, abordarea corectă este una prudentă: să fie reduse la minimum presupunerile din spatele unui protocol și să fie luată în calcul posibilitatea ca mecanica cuantică să nu fie ultimul cuvânt al fizicii.
Ce este „jamming”-ul cuantic
În acest context apare ideea de „jamming” cuantic, un concept care pornește de la entanglementul cuantic. În distribuția cuantică a cheilor, două părți pot folosi stări cuantice corelate pentru a transmite o cheie criptografică într-un mod în care orice tentativă de interceptare lasă urme. Proprietatea numită „monogamia entanglementului” este esențială aici: dacă două particule sunt puternic legate între ele, o a treia parte nu poate prelua aceeași legătură fără să o perturbe.
Ideea de jamming descrie însă un scenariu mai ciudat. Dacă regulile fundamentale ar permite-o, un actor extern ar putea modifica subtil corelația dintre două particule îndepărtate, fără să trimită un semnal clasic și fără să fie detectat imediat de participanți. Într-o analogie folosită de fizicianul Michał Eckstein de la Universitatea Jagielloniană din Cracovia, un „magician” ar schimba relația dintre două obiecte corelate astfel încât, la început, nimeni să nu observe intervenția, dar comparația finală a rezultatelor să arate că legătura s-a schimbat.
De ce contează principiul „no-signaling”
Discuția nu este doar despre criptografie, ci și despre cauzalitate. În anii 1990, Jacob Grunhaus, Sandu Popescu și Daniel Rohrlich au explorat cât de departe ar putea merge o teorie dincolo de mecanica cuantică fără să încalce principiul „no-signaling”, adică ideea că informația nu poate fi transmisă mai repede decât lumina. Acest principiu este considerat fundamental pentru păstrarea unei relații coerente între cauză și efect.
În varianta lor teoretică, jamming-ul ar putea altera corelațiile dintre particule îndepărtate fără să permită transmiterea de mesaje superluminice. Tocmai această combinație îl face interesant pentru fizicienii care studiază fundamentele teoriei: pare să atingă „acțiunea la distanță” asociată cu entanglementul, dar fără să încalce direct regulile care protejează cauzalitatea.
Impactul asupra criptografiei cuantice
Interesul a crescut din nou odată cu dezvoltarea criptografiei cuantice independente de dispozitiv, o clasă de protocoale care se bazează pe monogamia entanglementului. În 2016, Ramanathan și Paweł Horodecki au redeschis subiectul după ce au revizitat lucrarea lui Grunhaus, Popescu și Rohrlich. Concluzia lor, așa cum reiese din materialul publicat de Wired, a fost că această proprietate de monogamie poate să eșueze dacă sunt admise corelații de tip jamming.
Asta nu înseamnă că jamming-ul a fost observat în natură sau că ar reprezenta o vulnerabilitate demonstrată a sistemelor actuale. În schimb, el funcționează ca un test conceptual: dacă un protocol de securitate se sprijină pe anumite ipoteze despre entanglement, ce se întâmplă dacă acele ipoteze nu mai sunt valabile într-o teorie mai generală?
O unealtă pentru a clarifica ideea de cauzalitate
Unii cercetători văd în jamming un instrument util pentru a rafina definiția cauzalității. Roger Colbeck, care a propus unul dintre primele protocoale pentru criptografie independentă de dispozitiv în teza sa de doctorat din 2006, spune că acest tip de scenariu poate ajuta la testarea intuițiilor despre ce înseamnă, de fapt, cauză și efect în fizică. Colbeck lucrează acum cu V. Vilasini la Inria, în centrul de cercetare de la Universitatea Grenoble Alpes, la clasificarea modului în care funcționează cauza și efectul în teorii diferite.
În această abordare, jamming-ul este un caz-limită: nu este un mecanism tehnologic gata de aplicare, ci o situație teoretică ce obligă fizicienii să întrebe ce principii sunt cu adevărat fundamentale. Dacă nu mecanica cuantică în sine, atunci ce anume interzice astfel de corelații? Sau, dacă nimic nu le interzice, ar putea ele exista într-o formă reală?
Ce urmează
În decembrie 2025, grupurile lui Ramanathan și Horodecki au răspuns la lucrările recente ale lui Weilenmann și la alte contribuții din zonă într-un preprint semnat împreună cu Eckstein, Tomasz Miller și Ryszard Horodecki. Potrivit materialului, cercetătorii continuă acum discuțiile pentru a clarifica termenii și pentru a identifica principiile fundamentale care ar putea sta la baza unor teorii fizice mai generale.
Pentru criptografie, miza este practică: într-o lume post-cuantică, securitatea comunicațiilor ar putea depinde nu doar de ce știm despre mecanica cuantică, ci și de ce nu știm încă despre limitele ei. Pentru fizică, miza este și mai amplă: dacă jamming-ul rămâne doar un experiment mental sau dacă va deveni o piesă utilă în înțelegerea cauzalității, el obligă comunitatea științifică să se uite mai atent la fundamentele relației dintre informație, entanglement și realitate.
