Как принцип неопределенности Гейзенберга обеспечит 100%-но безопасную передачу данных

Как принцип неопределенности Гейзенберга обеспечит 100%-но безопасную передачу данных

В том, что создать 100%-но защищенную от взломов компьютерную сеть на базе традиционных подходов принципиально невозможно, сегодня уже практически никто не сомневается. И речь идет лишь о том, как быстро можно обнаружить попытку проникновения в корпоративную сеть или уже состоявшийся инцидент. На скорости реакции, эффективности и надежности такого детектирования сосредоточены усилия программистов всех компаний мира, специализирующихся на разработке систем ИТ-безопасности. Но какой бы «совершенно непроходимой» ни была система ИТ-защиты, она будет непременно взломана изобретательными хакерами (любой суперсекретный замок, созданный суперспециалистом своего дела, будет взломан суперспециалистом-взломщиком).

Однако будущее ИТ-безопасности вовсе не так уж мрачно, поскольку несколько лет назад ученые пришли к мысли отказаться от способов ИТ-защиты, основанных на математике (которую создали и используют люди, в том числе злоумышленники), и перейти на ИТ-защиту, базирующуюся на одном из законов микромира — квантово-механическом принципе неопределенности Гейзенберга, в соответствии с которым любая попытка измерения состояния фотона приведет к изменению состояния, существовавшего до «измерительного вмешательства». И этот фундаментальный закон природы обойти невозможно.

Разработки квантовых компьютеров и квантовых сетей проводятся во многих научных центрах мира. Основной задачей, решение которой до сих пор не доведено до практически приемлемого уровня, является создание пары так называемых «запутанных» элементарных частиц, находящихся на больших расстояниях (в пределе — тысячи километров). Свойство запутанности состоит в том, что обе частицы находятся в одном и том же квантовом состоянии, а при его изменении в одной из них, вторая мгновенно переходит в точно такое же состояние. Это свойство можно использовать для передачи данных (с нулевым временным интервалом!) и для мгновенного же детектирования вмешательства в процесс обмена информацией.

На сегодняшний день в мире созданы несколько экспериментальных квантовых компьютеров и квантовых сетей, но в них пока что «работают» единичные пары, а нужно, чтобы этих пар в одной системе было хотя бы несколько десятков. И к тому же необходимо, чтобы пары имели достаточно продолжительный срок жизни.

В разработке технологий «долгожительства частиц-близнецов» недавно достигнут прогресс, заключающийся в создании технологии ежесекундной генерации до 39-ти запутанных пар частиц, из которых не более 13% окажутся «нежизнеспособными». Такой результат вполне удовлетворителен для работы квантовой сети.

Эта технология разработана в Центре исследований квантовых вычислений и сетей QuTech, основанном Дельфтским техническим университетом и Нидерландской организацией прикладных научных исследований. Изобретенный учеными генератор состоит из двух связанных друг с другом алмазных микроструктур, в решетках которых электроны находятся в состоянии квантовой суперпозиции (то есть одновременно в нескольких состояниях). При прохождении лазерного луча сквозь эту структуру генерируется фотон, связанный с электроном. Соединение двух электронно-фотонных пар посредством полупрозрачного зеркала и попытка измерения их состояний оказывают влияние на оба связанных с фотонами электрона.

Изобретатели смогли соединить два узла, находящихся на расстоянии 140 м, то есть построили действующий канал квантовой связи. А через полтора года они обещают создать на базе изобретения квантовую сеть, к которой будут подключены четыре крупных города Нидерландов.

Share on FacebookShare on VKShare on Google+Tweet about this on Twitter

Добавить комментарий