Vědci společnosti Toshiba vytvořili kvantovou síť, o které tvrdí, že je nemožné ji hacknout

Toshiba (jedna z těžkých váh ve světě technologie) tento týden oznámila, že úspěšně přenesla kvantovou informaci přes optická vlákna 600 km dlouhý.

Výzkumníci společnosti vytvořil nový rekord vzdálenosti a ohlašoval novou budoucnost obřích kvantových sítí Mohli bezpečně posílat informace mezi městy a dokonce i zeměmi. Tito vědci prokázali, že mohou přenášet kvantové bity na stovky kilometrů optického vlákna bez kódování křehkých kvantových dat zakódovaných v částicích.

Podle nich, důvodem jeho úspěchu je nová technologie, která stabilizuje výkyvy prostředí které se vyskytují ve vlákně. Tento objev by mohl jít dlouhou cestou k vytvoření kvantového internetu nové generace, o kterém vědci doufají, že jednoho dne překoná globální vzdálenosti.

Aby se vyrovnali s nestabilními podmínkami v optických vláknech, vědci společnosti Toshiba Vyvinuli novou techniku ​​zvanou „stabilizace dvou pásem“. Nová technika vysílá dva optické referenční signály na různých vlnových délkách, čímž minimalizuje chvění u dlouhých vláken.

První vlnová délka se používá ke zrušení rychlých fluktuací, zatímco druhá, která má stejnou vlnovou délku jako optické qubity, umožňuje fázové přizpůsobení.

Los investigadores zjistili, že je možné udržet optickou fázi konstantního kvantového signálu na zlomku vlnové délky, s přesností několika desítek nanometrů, a to i po šíření přes stovky kilometrů vlákna. Pokud tyto výkyvy nejsou kompenzovány v reálném čase, vlákno se roztahuje a smršťuje podle teplotních změn, kódujících kvantové informace.

A prvních aplikací této techniky v reálném světě bude distribuce kvantových klíčů (QKD) na dlouhé vzdálenosti. Podle tiskové zprávy vydané společností Toshiba minulý týden jsou komerční systémy QKD v současné době omezeny na zhruba 100–200 km vláknové optiky. Výzkumný tým společnosti již svou technologii použil k testování QKD na delší vzdálenost.

Protokol spoléhá na kvantové sítě při vytváření bezpečných klíčů, které nelze hacknout, což znamená, že uživatelé si mohou bezpečně vyměňovat důvěrné informace, jako jsou bankovní výpisy nebo lékařské záznamy, prostřednictvím nedůvěryhodného komunikačního kanálu, jako je internet.

"V posledních letech se QKD používá k ochraně sítí metra." Tento nejnovější pokrok rozšiřuje maximální dosah kvantového spojení, takže města mohou být propojena napříč zeměmi a kontinenty bez použití spolehlivých mezilehlých uzlů. Díky implementaci QKD přes satelit nám umožní vybudovat globální bezpečnou kvantovou komunikační síť, “řekl Andrew Shields, ředitel Quantum Technologies v Toshiba Europe.

Během komunikace QKD funguje tak, že jedna ze dvou stran šifruje data kódováním kryptografický klíč v qubitech a odesílání těchto qubitů druhé straně prostřednictvím kvantové sítě. Kvůli zákonům kvantové mechaniky však není možné, aby špión zachytil qubity, aniž by zanechal viditelný odposlech pro uživatele, kteří by podle týmu Toshiba mohli podniknout kroky k ochraně informací.

Na rozdíl od klasické kryptografie není QKD založen na matematické složitosti rozlišení bezpečnostních klíčů, ale je založen na fyzikálních zákonech. To znamená, že ani ty nejsilnější počítače nemohly hacknout klíče založené na qubitech. Je tedy snadné pochopit, proč tato myšlenka přitahuje zájem hráčů ze všech oblastí života, od finančních institucí až po zpravodajské agentury.

Výzkum společnosti Toshiba byl částečně financován Evropskou unií, projevuje velký zájem o rozvoj kvantové komunikace. Nejnovější pětiletý plán Číny zároveň klade zvláštní důraz na kvantové sítě, zatímco USA nedávno zveřejnily hlavní plán, který stanoví podrobného průvodce vytvořením globálního kvantového internetu.

Očekává se, že kvantový internet umožní použití, která jsou u dnešních webových aplikací nemožné A to jde od generace komunikace prakticky odolné proti neoprávněné manipulaci až po vytvoření skupin vzájemně propojených kvantových zařízení, která by společně mohla překročit výpočetní výkon běžných zařízení.

zdroj: https://www.toshiba.eu