Квантовий інтернет існує вже два з половиною роки

Квантовий інтернет існує вже два з половиною роки
За словами дослідників, квантова мережа, здатна пересилати абсолютно зашифровані повідомлення, використовується в Національній лабораторії США Лос-Аламос вже протягом двох років.

Створення квантового інтернету, який би дозволив створювати абсолютно безпечні з'єднання на основі законів квантової механіки, є мрією експертів з безпеки вже багато років.

В основі цієї технології лежить той факт, що будь-який акт вимірювання квантового об'єкта - наприклад фотона - завжди призводить до його зміни. Таким чином, будь-яка спроба перехопити або «розкрити» квантове повідомлення обов'язково залишить сліди, які одержувач зможе помітити. Саме ця ідея лежить в основі так званої квантової криптографії, і систем, що забезпечують її застосування.

Однак подібні комплекси на сьогоднішній день мають важливе обмеження. Поточне покоління квантових криптографічних систем працюють з лініями «термінал-термінал», з'єднаних єдиним відрізком оптоволокна. Таким чином, вони можуть переслати зашифроване повідомлення з точки А в точку Б, але не можуть відправити його далі в точки В, Г і Д - оскільки його перенаправлення вимагає зчитування частини інформації, яка показує, куди його слід направити. І це зчитування неминуче призведе до зміни повідомлення, по крайней мере, в традиційних роутерах. Це робить квантовий інтернет з поточним рівнем нашої технології недосяжним.

Різні наукові команди роблять серйозні зусилля по створенню квантових роутерів, які зможуть перенаправляти квантові повідомлення без їх руйнування, але всі ці пристрої ще дуже далекі від комерційного використання.

І ось зовсім недавно Річард Хьюз і його колеги з Національної лабораторії Лос-Аламос в Нью Мехіко розкрили факт існування альтернативного квантового інтернету, яким вони користуються вже два з половиною роки. Їх підхід побудований на організації квантової мережі навколо центрального хаба. У такій системі всі повідомлення йдуть з будь-якої точки мережі в іншу через центральний вузол.

Квантовий інтернет існує вже два з половиною роки
Цей підхід не новий, і його ідея полягає в тому, що повідомлення до хабу йдуть з використанням звичайного рівня квантової безпеки. У хабі вони конвертуються в традиційні біти і потім реконвертіруются назад в кубіти (квантові біти) і відправляються в потрібну точку мережі.

Таким чином, поки центральний хаб безпечний, безпечної повинна бути і вся інша мережа.

Проблема цього підходу - в масштабуванні. У міру того, як число зв'язків з хабом росте, стає все важче утримувати всіх можливих з'єднання, які можуть бути організовані всередині мережі.

Хьюз повідомляє, що їм вдалося вирішити цю проблему завдяки унікальному підходу - вони обладнали кожен вузол мережі квантовими трансмітерами (тобто лазерами), але не фотонними детекторами, які досить дорогі і громіздкі. Таким чином, тільки хаб здатний приймати квантові повідомлення (хоча всі вузли можуть посилати і отримувати традиційні повідомлення звичайним шляхом).

Квантовий інтернет існує вже два з половиною роки
Величезною перевагою цієї системи є те, що така технологія не вимагає ніякого спеціального обладнання на кожному вузлі складніше звичайного лазера. А фактично, Лос Аламос вже розробив і побудував необхідні plug-and-play модулі, які мають розмір сірникової коробки.

Їх кінцевою метою є вбудувати ці модулі практично в кожен пристрій, підключений до оптоволоконної мережі, наприклад телевізійні STB-приставки, домашні комп'ютери, і так далі, щоб дозволити їм обмін повністю безпечними повідомленнями.

Оскільки Лос Аламос користується такою системою вже більше двох років, його вчені абсолютно впевнені в її ефективності.

Зрозуміло, така мережа ніколи не буде безпечнішою, ніж хаб в її центрі, і це є важливим обмеженням цієї системи. На відміну від неї, повністю квантовий інтернет повинен дозволити абсолютно захищене з'єднання між будь-якими точками мережі.

Іншим фактором, який слід враховувати, є те, що цей метод застаріє як тільки квантові роутери стануть комерційно доступними. Але коли це станеться - зараз не візьметься передбачити ніхто.

СХОЖІ ЗАПИСИ

Схожі статті