У проривному розвитку для безпеки Інтернету вчені Лейбніцького університету Ганновера презентували нову техніку квантового шифрування, яка обіцяє зробити онлайн-комунікації незламними. Цей інноваційний підхід використовує силу світла та кольору для покращення квантового розподілу ключів, що є важливою складовою для забезпечення безпеки даних в умовах загрози з боку квантових комп’ютерів.
Квантові комп’ютери, здатні зламати традиційні методи шифрування, давно є загрозою для безпеки даних. Для боротьби з цим вчені розробляють квантові мережі, які використовують унікальні принципи квантової механіки для створення надзвичайно безпечних каналів зв’язку. Коли ці мережі будуть повністю реалізовані, вони можуть стати основою квантового Інтернету, де повідомлення неможливо перехопити або розшифрувати.
Основою цього нового прориву є використання частот світла — або кольорів — для кодування квантової інформації. На відміну від попередніх систем, що базуються на поляризації, цей метод має значні переваги. Він більш стійкий до шуму, спричиненого такими факторами навколишнього середовища, як коливання температури та вібрації. Крім того, вчені успішно зменшили складність системи, знизивши витрати та зробивши її більш доступною для впровадження в маси.
«Використовуючи частоту для кодування квантових станів, ми можемо забезпечити масштабованість квантових мереж, одночасно зменшуючи ресурси, необхідні для їх підтримки», — сказав професор доктор Майкл Кюес, керівник Інституту фотоніки Лейбніцького університету Ганновера.
Аніта Ходадад Каші та професор доктор Майкл Кюес вперше продемонстрували квантовий розподіл ключів, заснований на заплутуванні, використовуючи частотний ступінь свободи для забезпечення масштабованих квантових мереж. Фото: Лейбніцький університет Ганновера.
Нова техніка також вводить адаптивну частотну множинну мультиплексію, що дозволяє використовувати кілька каналів одночасно. Це підвищує ефективність мережі та швидкість розподілу ключів без необхідності додаткових пристроїв. Як результат, квантові мережі можуть стати доступнішими та економічнішими, відкриваючи двері до безпечного зв’язку для таких галузей, як банківська справа та охорона здоров’я.
Робота вчених, опублікована в журналі Light: Science & Applications, може значно сприяти розвитку масштабованих квантових мереж. Оскільки квантові комунікаційні системи продовжують розвиватися, ми можемо незабаром потрапити в нову еру безпеки Інтернету, де квантовий Інтернет забезпечить рівень захисту, який раніше здавався неможливим.
