Общ

Ново изследване използва квантовата физика за безопасно нехакиране на данни „Телепортиране“


Хиляди хакове за сигурност се случват по света всеки ден. Само в САЩ някои 4,000 рансъмуер атаки компрометират данните и оставят хората податливи на по-нататъшни нарушения на данните. Сега обаче физиците смятат, че квантовата комуникация може да бъде решението за създаване на нехарактерни мрежи.

Екип от Университета в Чикаго проучва възможностите на квантовите изчисления за обща комуникация, компютри и национална сигурност. Те искат да създадат квантова мрежа, простираща се между Националната лаборатория на Аргон към Министерството на енергетиката и Националната лаборатория за ускорители на Ферми - една от най-дългите връзки в света за тестване на квантовата физика.

Мрежата би "телепортирала" информация за частици в 30 мили разстояние. Проблемите със сигурността струват само на икономиката на САЩ 57 милиарда долара в 109 милиарда долара през 2016 г. Очаква се тези цифри да се увеличат, когато повече финансова информация стане достъпна онлайн.

Експериментът включва 70 квантови физици и инженери от цял ​​свят. Изследователите се надяват, че това ще бъде веднъж в живота проект.

„Това е първият път, когато някой дори е планирал да осъществи подобна квантова мрежа: постоянна, функционираща квантова телепортационна мрежа на големи разстояния в Съединените щати“, заяви заместник-директорът и главен изследователски директор на Фермилаб Джо Ликкен. „Искаме да демонстрираме благоприятната квантова технология. И ние искаме да се възползваме от нашия опит, за да проправим пътя на другите да създават свои собствени мрежи. "

Lykken обясни, че това може да оформи бъдещето на квантовите комуникации завинаги. "Преди десетилетия изграждането на подобно нещо би било просто мечта. Но ние го правим сега и скоро други ще могат."

Използвайки странността на квантовата физика

Новата комуникационна мрежа се включи в „странните“ части на квантовата механика - особено променени състояния. Изследователите отбелязват, че квантовите системи могат да бъдат хакетирани, защото ако някой се опита да погледне предаване, самото предаване ще бъде нарушено.

Това не само ще съсипе изпращаната информация, но и ще предупреди получателите и подателите на тази информация за хакване. Екипът обясни, че работи чрез заплитане на частици; това, което се случва с едното, се случва и с другото, дори ако са на километри един от друг.

По този начин, ако изследователите споделят заплетена двойка между две места, квантовата информация може да попадне, въпреки че няма физическа връзка. Ето защо изследователите го обясняват като "телепортиране" на данните.

„Извършването на информационна телепортация на реални разстояния на много километри един от друг ни позволява да идентифицираме практически проблеми, свързани с експлоатацията на квантова мрежа: Какви са технологичните предизвикателства, колко сигурна е комуникацията и какви са ограниченията за транспортиране на информация по този начин?“ - каза Авшалом.

Следващи стъпки за квантовия проект

Ако този проект се окаже успешен, изследователите искат да разширят идеята с повече корпоративни партньорства. Например, Мария Спиропулу на Фермилаб в момента изгражда квантова мрежа с AT&T и лабораторията за реактивно задвижване.

„Квантови изпитателни площадки с подобен мащаб съществуват по целия свят. Но повечето от тях разчитат на заплетени фотони - частици светлина - за телепортиране на информация. Нашата изпитателна площадка е уникална с това, че за първи път ние се стремим към изцяло твърдотелна архитектура, където уловените квантови частици в твърди вещества се използват като носители на информация “, каза Тиан Жонг, асистент по молекулярно инженерство в Чикагския университет. Zhong също е учен в Argonne и служи като главен изследовател на проекта.

Следващият месец изследователи от трите институции ще се съберат, за да говорят за своите открития и напредък на срещата на върха в Чикаго Quantum - програма, посветена на бъдещето на квантовите изчисления.

"Мрежовите квантови устройства са важни за мащабирането на квантовите изчисления и за изграждането на хибридни комуникационни системи към квантово подобрен интернет", каза Спиропулу. "За да се стигне до това, ще е необходимо умишлено сътрудничество между правителствените изследователски лаборатории, академичните среди, индустрията и фондациите. Чикагският квант Програмата за обмен ще катализира напредъка във всички тези области. "


Гледай видеото: Вълко Чобанов Български иновативни квантови устройства в помощ на човешкото здраве (Юли 2021).