211service.com
JAV pagaliau gauna įsilaužėliams atsparų kvantinį tinklą, kurį žmonės gali naudoti
Čikagos universitetas
Prieš kelerius metus JAV Nacionalinio saugumo agentūroje dirbantis rangovas Edwardas Snowdenas nutekino dokumentus, rodančius, kokiais būdais žvalgybos agentūros šnipinėjo mūsų duomenis. Vienas ryškiausių apreiškimų buvo tai, kad šnipai įsikišo į šviesolaidinius kabelius, kad galėtų stebėti didžiulius jais sklindančias informacijos apimtis.
Snowdeno apreiškimai paskatino pastangas išnaudoti beveik mistines kvantinio mokslo savybes, kad toks įsilaužimas būtų neįmanomas. Dabar yra progreso ženklų.
Startuolis, pavadintas Quantum Xchange, teigia sudaręs susitarimą, suteikiantį prieigą prie 500 mylių (805 kilometrų) šviesolaidinio kabelio, einančio palei rytinę JAV pakrantę, kad sukurtų, anot jos, pirmąjį kvantinio rakto paskirstymą (QKD). tinklą.
Be to, šią savaitę Čikagos universitetas, Argonne nacionalinė laboratorija ir Fermi nacionalinė greitintuvo laboratorija paskelbė apie bendrą įmonę, kuria siekiama sukurti saugaus duomenų perdavimo metodo, naudojant kvantinę teleportaciją, bandymų stendą.
„Quantum Xchange“ naudojamas QKD metodas veikia siunčiant užkoduotą pranešimą klasikiniais bitais, o jo dekodavimo raktai siunčiami kvantinių bitų arba kubitų pavidalu. Paprastai tai yra fotonai, kurie lengvai keliauja šviesolaidiniais kabeliais. Šio požiūrio grožis yra tas, kad bet koks bandymas šniukštinėti kubitą iš karto sunaikina subtilią kvantinę jo būseną, ištrina jo nešamą informaciją ir palieka signalą apie įsibrovimą.
Pradinė tinklo dalis, jungianti Niujorką su Naujuoju Džersiu, leis bankams ir kitoms įmonėms siųsti informaciją tarp biurų Manhetene ir duomenų centrų bei kitų vietų už miesto ribų.
Tačiau norint siųsti kvantinius raktus dideliais atstumais, reikia patikimų mazgų, panašių į kartotuvus, kurie sustiprina signalus standartiniame duomenų kabelyje. „Quantum Xchange“ teigia, kad visame tinkle jų bus 13. Mazguose raktai iššifruojami į klasikinius bitus ir grąžinami į kvantinę būseną tolesniam perdavimui. Teoriškai įsilaužėlis gali juos pavogti, kol jie yra trumpam pažeidžiami.
Kvantinė teleportacija pašalina šią riziką išnaudodama reiškinį, žinomą kaip įsipainiojimas. Tai apima poros kubitų – vėlgi, paprastai fotonų – sukūrimą vienoje kvantinėje būsenoje. Vieno fotono pasikeitimas iš karto įtakoja susieto fotono būseną, net jei jie yra labai toli vienas nuo kito. Teoriškai šiuo reiškiniu pagrįstas duomenų perdavimas yra neįveikiamas, nes sugadinus vieną iš kubitų, sunaikinama jų kvantinė būsena. (Išsamesnį kvantinės teleportacijos aprašymą rasite Inside Europe’s Quest sukurti neįveikiamą kvantinį internetą.)
Iššūkiai, susiję su šiuo darbu praktiškai, yra didžiuliai, o požiūris vis dar apsiriboja mokslo laboratorijomis. Čikagos universiteto profesorius Davidas Awschalomas teigia, kad fotono siuntimas į pluošto gabalėlį nėra didelis dalykas, tačiau sukurti ir išlaikyti susipainiojimą yra tikrai sudėtinga. Tai ypač pasakytina apie tolimojo ryšio kabelinius tinklus.
David Awschalom universitetas Čikagoje
Awschalom pirmauja iniciatyva universitetas ir nacionalinės laboratorijos. Jis sako, kad bandymo stendas įgalintų „plug and play“ metodą, kuris leistų tyrėjams įvertinti įvairius kubitų supainiojimo ir siuntimo būdus.
Bandymų stendą, kuris bus pastatytas už kelis milijonus dolerių iš JAV Energetikos departamento ir kuriame bus naudojamas 30 mylių šviesolaidinio kabelio ruožas, einantis tarp laboratorijų, valdys Čikagos kvantų biržos nariai, vienijantys 70 mokslininkai ir inžinieriai iš trijų institucijų.
Tiek Europa, tiek Kinija taip pat eksperimentuoja su kvantinių ryšių tinklais. Awschalom mano, kad gera konkurencija šioje srityje. Jis sako, kad kitos šalys stengėsi kurti [kvantinę] infrastruktūrą. Dabar darysime tą patį.