До сих пор ученые могли понять, что квантовое сообщение перехвачено, только постфактум. Теперь специалисты Университета Цинхуа нашли способ защитить пересылаемую информацию при помощи квантовой запутанности и успешно испытали прямую квантовую передачу на волоконно-оптическом канале длиной 500 м.
В 1980-х ученые открыли, что странные правила квантовой механики позволяют пересылать информацию на другой край Вселенной, сохраняя полную конфиденциальность, поскольку гарантией безопасности выступают сами законы физики. Через несколько лет эта технология была продемонстрирована в лабораторных условиях и вскоре стала коммерчески доступной.
Однако, во всем этом механизме есть небольшое противоречие. Частые сообщения посылаются вовсе не при помощи квантовой механики. Физики используют квантовые процессы только для пересылки кода, так называемого одноразового шифровального блокнота, который используется для шифрования исходного сообщения. Затем зашифрованное сообщение отсылается по обычным телекоммуникационным каналам и декодируется обычным образом. Эта технология называется квантовым распределением ключей.
Известно, что сообщение, закодированное с помощью шифровального блокнота, может быть взломано. Безопасность заключается в способности отправить этот блокнот так, чтобы его никто не смог перехватить. И тут возникает интересный вопрос: если возможно безопасно переслать блокнот, почему бы не переслать таким же манером исходное сообщение?
Вэй Чжан и его коллеги из Университета Цинхуа в Пекине именно так и поступили. Они назвали процесс прямой безопасной квантовой коммуникацией (QSDC) и испытали его впервые, передав сообщение через волоконно-оптический кабель длиной 500 м. Для этого они воспользовались феноменом квантовой запутанности, когда квантовые частицы оказываются так тесно связаны, что измерение одной тут же воздействует и на другую, даже если они разделены большим расстоянием, сообщает MIT Technology Review.
Результат испытаний четко показал потенциал этой технологии. «Эта волоконная система QSDC обладает возможностью трансмиссии на уровне, близком к уровням ключей безопасности современных коммерческих систем квантового распределения ключей, — говорит Чжан. — Ее преимущество состоит в том, что система QSDC может передавать не только ключи безопасности, но и саму информацию».
В конце 2015 года АНБ США предупредило, что в связи с прогрессом в квантовых вычислениях защита важных онлайн-транзакций, например, банковских переводов, должна выдерживать атаку квантовых компьютеров. Это стало толчком для развития квантовой крипто-индустрии, в частности, исследований крупных ИТ-корпораций: Google, IBM, Microsoft.