Безопасная связь с помощью световых частиц

Хотя квантовые компьютеры предлагают множество новых возможностей, они также представляют угрозу для безопасности Интернета, поскольку эти суперкомпьютеры делают уязвимыми обычные методы шифрования.

Исследователи из Технического университета Дармштадта разработали безопасную квантовую сеть передачи данных, которая устойчива к перехвату информации. Система использует распределение квантовых ключей, где информация передаётся через отдельные фотоны. Это позволяет передавать данные, защищённые от кибератак, без необходимости доверенных промежуточных узлов. Ключевым элементом защиты является кодирование в фазе и времени фотонов, что делает сеть устойчивой к внешним помехам.

Новая система используется для обмена симметричными ключами между сторонами с целью шифрования сообщений таким образом, чтобы они не могли быть прочитаны третьими лицами. В сотрудничестве с Deutsche Telekom исследователям под руководством профессора физики Томаса Вальтера удалось создать квантовую сеть, масштабируемую по количеству пользователей и в то же время надежную, без необходимости в надежных узлах. В будущем такие системы могли бы защитить критически важную инфраструктуру от растущей опасности кибератак.

До сих пор такие методы квантового ключа были технически сложными и чувствительными к внешним воздействиям. Система дармштадтской группы из Центра совместных исследований CROSSING основана на специальном протоколе. Система распределяет фотоны из центрального источника между всеми пользователями сети и обеспечивает безопасность квантовых ключей с помощью эффекта так называемой квантовой запутанности. Этот квантово-физический эффект создает корреляции между двумя световыми частицами, которые можно наблюдать, даже когда они находятся далеко друг от друга. Свойство частицы-партнера можно предсказать, измерив свойство световой частицы из пары.

Высокая стабильность передачи и масштабируемость были успешно продемонстрированы в ходе полевых испытаний, проведенных совместно с Deutsche Telekom Technik GmbH. В качестве следующего шага исследователи из Университета Дармштадта планируют подключить к своей системе другие здания в городе.

Источник: Science Daily