Будущие квантовые компьютеры будут бессильны перед “космическим шифрованием”

Квантовое шифрование, которое использует свет для передачи данных по всему миру – первый спутник с такой технологией запустят уже в 2025 году.

Представьте себе мир, где ваши конфиденциальные сообщения превращаются в частицы света и летят по орбите с помощью спутников. Так их невозможно перехватить и расшифровать даже сверхмощным квантовым компьютером, утверждают ученые. 

reptiloid 01
par 01
rapa nui 01
Радио-рентген Дж. Уоррена Шуфельта и потерянный город рептилоидов под Лос-Анджелесом
Радио-рентген Дж. Уоррена Шуфельта и потерянный город рептилоидов под Лос-Анджелесом

Город Лос-Анджелес имеет репутацию довольно безумного места, репутацию, которая часто оправдана. Однако мало какие утверждения о городе ангелов настолько безумны, как те, что были сделаны Дж. Уорреном Шуфельтом про расу рептилоидов.

Даже когда наступает эра ядерного синтеза, мы все еще живем в эпоху пара
Даже когда наступает эра ядерного синтеза, мы все еще живем в эпоху пара

Многие из нас думают, что век пара закончился, но на самом деле пар по-прежнему играет важнейшую роль в современном мире.

Открытие обсидиана на Рапа-Нуи: островитяне доплыли до Америки?
Открытие обсидиана на Рапа-Нуи: островитяне доплыли до Америки?

Долгое время считалось, что жители Рапа-Нуи (в народе известного как остров Пасхи) вели изолированное существование, отрезанные от других земель огромным и коварным океаном.

previous arrow
next arrow

В настоящее время технологии обмена сообщениями полагаются на математические, или криптографические, методы защиты данных, включая сквозное шифрование. Это используется в популярных мессенджерах, корпорациями, правительством и военными для защиты конфиденциальной информации от перехвата.

Шифрование работает, превращая данные или текст в бессмысленный набор символов с помощью алгоритма и ключа, известных только отправителю и получателю. Теоретически эти алгоритмы можно взломать, но они настолько сложны, что даже самым быстрым современным суперкомпьютерам потребуются миллионы лет для расшифровки.

Однако, квантовые компьютеры меняют правила игры. Ученые предсказывают, что когда-нибудь такие машины станут достаточно мощными, чтобы легко ломать алгоритмы шифрования. Все потому, что они могут обрабатывать экспоненциально больше вычислений параллельно (в зависимости от количества кубитов), в то время как классические компьютеры обрабатывают вычисления только последовательно.

Опасаясь, что квантовые компьютеры когда-нибудь сделают шифрование устаревшим, ученые предлагают новые технологии для защиты конфиденциальных коммуникаций. Одна из областей, известная как “квантовая криптография”, предполагает создание систем, которые смогут защитить данные от компьютеров, взламывающих шифрование.

В отличие от классической криптографии, которая полагается на алгоритмы для преобразования данных и защиты их безопасности, квантовая криптография будет безопасной благодаря странным чудесам квантовой механики, как утверждает IBM.

Например, в статье, опубликованной 21 января в журнале Advanced Quantum Technologies, ученые описывают миссию под названием “Quick3”, которая использует фотоны – частицы света – для передачи данных через разветвленную спутниковую сеть.

квантов

“Безопасность будет основана на кодировании информации в отдельные частицы света и последующей их передаче”, – говорит Тобиас Фогль, профессор инженерных систем квантовой связи в Мюнхенском техническом университете и соавтор статьи. “Законы физики не позволяют извлечь или скопировать эту информацию”.

Причина в том, что сам акт измерения квантовой системы изменяет ее состояние. 

“Когда информация перехватывается, частицы света меняют свои характеристики, – добавляет он. – Поскольку мы можем измерить эти изменения состояния, любая попытка перехвата передаваемых данных будет немедленно распознана, независимо от будущих технологических достижений”.

Однако проблема традиционной квантовой криптографии, основанной на Земле, заключается в передаче данных на большие расстояния – на сегодня максимум несколько сотен километров. Это связано с тем, что свет рассеивается при распространении, и нет простого способа копировать или усиливать световые сигналы через оптоволоконные кабели.

Ученые также экспериментировали с хранением ключей шифрования в запутанных частицах, что означает, что данные внутренне разделены между двумя частицами в пространстве и времени, независимо от расстояния между ними. Например, в 2020 году был продемонстрирован “квантовый распределенный ключ” между двумя наземными станциями на расстоянии 1120 км. 

Когда речь заходит о передаче фотонов, на высотах выше 10 километров атмосфера настолько разрежена, что свет не рассеивается и не поглощается, поэтому сигналы можно распространять на большие расстояния.

Миссия Quick3 будет включать в себя всю систему для передачи данных, включая компоненты, необходимые для строительства спутников. Команда уже протестировала каждый компонент на Земле. Следующим шагом станет испытание системы в космосе – запуск спутника запланирован на 2025 год.

Вероятно, для полноценной работающей системы квантовой связи потребуются сотни, а может быть, даже тысячи спутников, отмечает команда.

Читайте также: Квантового мира не существует

Поделиться

Добавить комментарий