Toshiba-forskere opprettet et kvantenettverk som de hevder at det er umulig å hacke

Toshiba (en av tungvekterne i teknologiens verden) kunngjorde denne uken at de med hell har overført kvanteinformasjon over fiberoptikk 600 km lang.

Bedriftsforskere satt en ny avstandsrekord og innvarslet en ny fremtid for gigantiske kvantenettverk De kunne sende informasjon sikkert mellom byer og til og med land. Disse forskerne har vist at de kan overføre kvantebiter over hundrevis av kilometer med optisk fiber uten å kode de skjøre kvantedataene som er kodet i partiklene.

Ifølge dem, årsaken til suksessen skyldes ny teknologi som stabiliserer miljøsvingninger som forekommer i fiberen. Denne oppdagelsen kan gå langt mot å skape et neste generasjons kvanteinternett, som forskere håper en dag vil strekke seg over globale avstander.

For å takle ustabile forhold innen optiske fibre, forsker Toshiba De har utviklet en ny teknikk kalt 'dual band stabilization'. Den nye teknikken sender to optiske referansesignaler med forskjellige bølgelengder, og minimerer jitter i lange fibre.

Den første bølgelengden brukes til å avbryte raske svingninger, mens den andre, som har samme bølgelengde som de optiske qubits, tillater fasejustering.

Forskerne fant at det var mulig å holde den optiske fasen av et konstant kvantesignal på en brøkdel av bølgelengden, med en nøyaktighet på noen titalls nanometer, selv etter å ha forplantet seg gjennom hundrevis av kilometer fiber. Hvis disse svingningene ikke kompenseres for i sanntid, utvides fiberen og trekker seg sammen i henhold til temperaturvariasjoner, som koder for kvanteinformasjonen.

en av de første anvendelsene av denne teknikken i den virkelige verden vil være distribusjon av kvantetaster (QKD) over lange avstander. I følge en pressemelding fra Toshiba i forrige uke, er kommersielle QKD-systemer for tiden begrenset til rundt 100-200 km fiberoptikk. Selskapets forskerteam har allerede brukt teknologien til å teste QKD på lengre avstand.

protokollen er avhengig av kvantenettverk for å lage sikre nøkler som ikke kan hackes, som betyr at brukere sikkert kan utveksle konfidensiell informasjon, slik som kontoutskrifter eller medisinske poster, via en ikke-klarert kommunikasjonskanal, for eksempel Internett.

“De siste årene har QKD blitt brukt til å beskytte metronett. Dette siste fremskrittet utvider den maksimale rekkevidden til en kvantelink, slik at byer kan kobles over land og kontinenter, uten å bruke pålitelige mellomnoder. Implementert med QKD via satellitt, vil det tillate oss å bygge et globalt sikkert kvantekommunikasjonsnettverk, ”sa Andrew Shields, direktør for Quantum Technologies i Toshiba Europe.

Under en kommunikasjon ble den QKD fungerer ved å få en av de to partene til å kryptere data ved å kode den kryptografiske nøkkelen i qubits og sende disse qubits til den andre parten gjennom et kvantenettverk. På grunn av kvantemekanikkens lover er det imidlertid umulig for en spion å fange opp qubits uten å etterlate en synlig avlytting for brukere, som deretter kan ta skritt for å beskytte informasjonen, ifølge Toshiba-teamet.

I motsetning til klassisk kryptografi er QKD ikke basert på den matematiske kompleksiteten i sikkerhetsnøkkeloppløsningen, men er basert på fysikkens lover. Dette betyr at selv de kraftigste datamaskinene ikke kunne hacke qubit-baserte nøkler. Så det er lett å se hvorfor ideen vekker interessen til spillere fra alle samfunnslag, fra finansinstitusjoner til etterretningsbyråer.

Toshibas forskning er delvis finansiert av EU, viser stor interesse for utvikling av kvantekommunikasjon. Samtidig legger Kinas siste femårsplan også særlig vekt på kvantenettverk, mens USA nylig publiserte en hovedplan som inneholder en trinnvis guide for å etablere et globalt kvanteinternett.

Kvanteinternet forventes å muliggjøre bruk som er umulig med dagens webapplikasjoner Og dette går fra generering av praktisk talt manipulasjonssikker kommunikasjon til opprettelse av grupper av sammenkoblede kvanteenheter som sammen kan overstige beregningskraften til konvensjonelle enheter.

Fuente: https://www.toshiba.eu