Китай недавно запущен спутник на орбиту с уникальной особенностью: он имеет возможность безопасно отправлять информацию, а не математическое шифрование, но с использованием фундаментальных законов физики. Китай станет первой страной, достигшей этого успеха, и станет важной вехой в развитии квантовых технологий.

Ассоциация следующая революция в технологии обещает принять фундаментальные законы физики, чтобы позволить устройствам выполнять операции, выходящие за пределы существующей электроники. Потенциал квантовых компьютеров для решения некоторых из наиболее сложные математические задачи это очень интересно. Но информационная безопасность, обеспечиваемая квантовой связью, может быть столь же важна.

Наше общество в значительной степени опирается на цифровые коммуникации. За последние три года мы отправили Дополнительная информация через Интернет, чем сообщалось во всей истории человечества до этого периода. Большая часть этих данных чувствительна, и мы часто хотим сохранить ее от посторонних глаз. Но как мы можем доверять коммуникациям через Интернет, когда они полагаются на данные, перемещающиеся по цепочкам неизвестных компьютеров? Захватить место на одной из этих цепочек и отслеживать данные по мере прохождения, кажется, слишком легко.

Нынешнее решение этой проблемы связи заключается в использовании сложной математики в серии алгоритмов, известных как криптография с открытым ключом, Но растущая мощь компьютеров и изобретательность хакеров открывают все больше трещин в этой математической броне. Идеальное решение этой проблемы обеспечило бы обеспечиваемую информационную безопасность, гарантирующую безопасность нашей личной информации. Здесь происходит квантовая физика.

Лазерная технология

Технология на борту Новый спутник Китая прост в дизайне и почти волшебный в эксплуатации. Специальный кристалл делит лазер на два пучка, которые затем направляются на независимые приемные станции на Земле. Эти лучи обладают свойством квантовой механики, известной как запутывание, которое связывает их вместе, даже когда они далеко друг от друга. Действия, выполняемые на одном пучке, также влияют на другой луч.

Трюк для обеспечения связи лежит в этой нечетной связи между двумя лучами. Ссылка используется для отправки случайных данных с одной принимающей станции на другую. Эти данные могут быть собраны и использованы, по существу, как сложный пароль для шифрования данных, передаваемых по общедоступному каналу, таких как Интернет. Этот метод коммуникации был изобретен известным квантовым физиком, Артур Экерт, Решающее значение имеет доказали свою безопасность против подслушивания и взлома. Квантовая физика не может быть обманута, обманута или реконструирована, в отличие от сложной математики обычной криптографии.

Новый спутник Китая является важным шагом на пути к действительно защищенной коммуникации, поскольку он позволяет передавать квантовые данные на экстремальных расстояниях между любыми двумя точками. На данный момент, с одним спутником, возможности технологии ограничены, но легко увидеть, как он будет расширяться по мере запуска большего количества спутников и повышения производительности.

Следующая важная часть этой головоломки лежит на противоположном конце шкалы длины. Большинство коммуникаций протекает по цепочкам, а сила цепи только так хороша, как ее слабое звено. Для практических квантовых коммуникаций нам нужны устройства, интегрированные в наши компьютеры и смартфоны, которые обмениваются данными аналогично квантовому спутнику. Эти устройства, к счастью, прямо за углом, Через несколько лет мы можем оглянуться на цифровые подслушивающие устройства и массовые нарушения информации из баз данных как проблема, похожая в прошлом.

Об авторе

Роберт Янг, читатель квантовой информации, Lancaster University

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon