211service.com
ASV beidzot iegūst hakeriem drošu kvantu tīklu, ko cilvēki var izmantot
Čikāgas Universitāte
Pirms dažiem gadiem ASV Nacionālās drošības aģentūras darbuzņēmējs Edvards Snoudens nopludināja dokumentus, kas liecināja par veidiem, kā izlūkošanas aģentūras izspiego mūsu datus. Viens no pārsteidzošākajiem atklājumiem bija tas, ka spiegi bija pieskārušies optiskās šķiedras kabeļiem, lai uzraudzītu milzīgo informācijas daudzumu, kas plūst caur tiem.
Snoudena atklājumi ir veicinājuši centienus izmantot gandrīz mistiskās kvantu zinātnes īpašības, lai padarītu šādu uzlaušanu neiespējamu. Tagad ir progresa pazīmes.
Jaunuzņēmums Quantum Xchange saka, ka ir panācis vienošanos, kas nodrošina piekļuvi 500 jūdzēm (805 kilometriem) optiskās šķiedras kabeļa, kas iet gar ASV austrumu krastu, lai izveidotu valsts pirmo kvantu atslēgu izplatīšanu (QKD). tīkls.
Arī šonedēļ Čikāgas Universitāte, Argonnas Nacionālā laboratorija un Fermi Nacionālā paātrinātāja laboratorija paziņoja par kopuzņēmumu, lai izveidotu izmēģinājumu platformu drošai datu komunikācijai, izmantojot kvantu teleportāciju.
Quantum Xchange izmantotā QKD pieeja darbojas, nosūtot kodētu ziņojumu klasiskajos bitos, savukārt atslēgas tā atšifrēšanai tiek nosūtītas kvantu bitu vai kubitu veidā. Tie parasti ir fotoni, kas viegli pārvietojas pa optiskās šķiedras kabeļiem. Šīs pieejas skaistums ir tāds, ka jebkurš mēģinājums uzlūkot kubītu nekavējoties iznīcina tā smalko kvantu stāvokli, izdzēšot informāciju, ko tas nes, un atstājot brīdinājuma zīmi par ielaušanos.
Sākotnējais tīkla posms, kas savieno Ņujorku ar Ņūdžersiju, ļaus bankām un citiem uzņēmumiem nosūtīt informāciju starp birojiem Manhetenā un datu centriem un citām vietām ārpus pilsētas.
Tomēr, lai nosūtītu kvantu atslēgas lielos attālumos, ir nepieciešami uzticami mezgli, kas ir līdzīgi atkārtotājiem, kas pastiprina signālus standarta datu kabelī. Quantum Xchange saka, ka visā tīklā būs 13 no tiem. Mezglos atslēgas tiek atšifrētas klasiskajos bitos un pēc tam tiek atgrieztas kvantu stāvoklī tālākai pārraidei. Teorētiski hakeris varētu tos nozagt, kamēr tie ir īslaicīgi neaizsargāti.
Kvantu teleportācija novērš šo risku, izmantojot fenomenu, kas pazīstams kā sapīšanās. Tas ietver kubitu pāra — atkal parasti fotonu — izveidi vienā kvantu stāvoklī. Viena fotona izmaiņas nekavējoties ietekmē saistītā fotona stāvokli, pat ja tie atrodas ļoti tālu viens no otra. Teorētiski datu pārraide, kas balstīta uz šo parādību, nav uzlauzta, jo, manipulējot ar vienu no kubitiem, tiek iznīcināts to kvantu stāvoklis. (Lai iegūtu sīkāku kvantu teleportācijas aprakstu, skatiet Eiropas centienus izveidot neuzlaužamu kvantu internetu.)
Problēmas, kas saistītas ar šī darba veikšanu praksē, ir milzīgas, un šī pieeja joprojām attiecas tikai uz zinātnes laboratorijām. Fotona nosūtīšana šķiedras gabalā nav liela problēma, saka Čikāgas universitātes profesors Deivids Avšaloms, taču sapīšanās radīšana un uzturēšana ir patiešām sarežģīta. Tas jo īpaši attiecas uz tālsatiksmes kabeļu tīkliem.
Čikāgas Deivida Avšaloma universitāte
Awschalom ir vadībā iniciatīvu iesaistot universitāti un nacionālās laboratorijas. Viņš saka, ka mērķis ir panākt, lai testa platforma nodrošinātu plug-and-play pieeju, kas ļaus pētniekiem novērtēt dažādas metodes kubitu sapīšanai un izsūtīšanai.
Testa stendu, kas tiks uzbūvēts par vairākiem miljoniem dolāru no ASV Enerģētikas departamenta un kurā izmantos 30 jūdžu garu optiskās šķiedras kabeļu posmu starp laboratorijām, pārvaldīs Čikāgas kvantu biržas dalībnieki, kas apvieno 70 zinātnieki un inženieri no trim iestādēm.
Gan Eiropa, gan Ķīna eksperimentē arī ar kvantu sakaru tīkliem. Awschalom uzskata, ka ir labi, ja šajā laukumā ir veselīga konkurence. Viņš saka, ka citas valstis ir virzījušās uz priekšu, lai izveidotu [kvantu] infrastruktūru. Tagad mēs darīsim to pašu.