Η ηλεκτρονική ψηφοφορία υπόσχεται να απλοποιήσει τις εκλογικές διαδικασίες, όμως η διασφάλιση της ανωνυμίας και της ασφάλειας χωρίς την ανάγκη μιας αξιόπιστης κεντρικής αρχής παραμένει μια τεράστια πρόκληση.
Δύο ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες, από το Πανεπιστήμιο της Σορβόννης και το Πανεπιστήμιο της Γενεύης, παρουσίασαν στο περιοδικό Physical Review Letters τις πρώτες πειραματικές εφαρμογές κβαντικών πρωτοκόλλων που επιλύουν αυτά τα προβλήματα.
Πώς λειτουργεί η κβαντική ανωνυμία
Για να επιτευχθεί η πλήρης ανωνυμία, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν πεπλεγμένες κβαντικές καταστάσεις πολλών σωματιδίων, γνωστέLookup ως καταστάσεις GHZ (Greenberger-Horne-Zeilinger), οι οποίες δημιουργούνται με τη χρήση φωτονίων. Στο πρωτόκολλο αυτό, κάθε ψηφοφόρος λαμβάνει ένα κβαντικό σωματίδιο (qubit). Όταν όλοι οι συμμετέχοντες μετρούν τα qubits τους, παράγεται μια σειρά από τυχαία ψηφία όπου το συνολικό άθροισμα των άσσων είναι εγγυημένα άρτιο, χωρίς κανείς να γνωρίζει εκ των προτέρων τις τιμές των άλλων.
Όταν έρθει η σειρά ενός ψηφοφόρου να καταθέσει την ψήφο του, αυτός είναι ο μόνος που μπορεί να αλλάξει το ψηφίο του. Αυτή η αλλαγή μετατρέπει το συνολικό άθροισμα των άσσων από άρτιο σε περιττό, σηματοδοτώντας την επιλογή ενός συγκεκριμένου υποψηφίου. Επειδή η αρχική αλληλουχία ήταν εντελώς τυχαία, κανένας παρατηρητής – ούτε καν ο διαχειριστής των εκλογών – δεν μπορεί να γνωρίζει ποιος χρήστης έκανε την αλλαγή.
Από το εργαστήριο στην πράξη
Η ομάδα της Σορβόννης δοκίμασε το πρωτόκολλο σε μια προσομοίωση με 16 υποψηφίους και δύο ομάδες των τεσσάρων ψηφοφόρων, ενώ η ομάδα της Γενεύης εστίασε στην επαλήθευση των κβαντικών καταστάσεων για την αποτροπή απόπειρας εξαπάτησης.
Το σημαντικότερο στοιχείο των νέων δοκιμών είναι ότι δεν απαιτείται η χρήση κβαντικής μνήμης, μιας τεχνολογίας που βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο. Αυτό καθιστά το σύστημα άμεσα υλοποιήσιμο με τις σημερινές δυνατότητες. Στο μέλλον, οι ερευνητές σχεδιάζουν να επεκτείνουν το δίκτυο σε μεγαλύτερες αποστάσεις και να αυξήσουν τον αριθμό των συμμετεχόντων, ανοίγοντας τον δρόμο για αδιάβλητες ψηφιακές εκλογές.