Квантовая запутанность позволит создавать супершифрованные сообщения

Как сообщает Nature, немецкие исследователи из университета Гейдельберга предложили технологию, позволяющую передавать на большие расстояния сообщения, зашифрованные с помощью квантовой криптографии.

Квантовая криптография основана на явлении квантовой запутанности – когда физические свойства двух квантовых частиц оказываются связанными, даже если сами частицы разнесены в пространстве на большое расстояние друг от друга. При этом, измеряя свойства одной частицы, одновременно можно получить информацию о состоянии другой.

Ученые предложили использовать это явление для шифровки информации – отправитель и получатель должны сделать измерения некоторого количества запутанных частиц и использовать данные для получения «квантового ключа» шифровки. Если в передачу информации вмешается третье лицо, то процесс будет прерван, и обе стороны будут знать о попытке «подслушивания».

До сих пор проблема состояла в том, что для запутывания использовались фотоны, которые можно передавать на расстояние не более 100 км. Вместо фотонов немецкие ученые предложили использовать облака атомов рубидия. Стимуляция облака атомов рубидия высвобождает фотоны, находящиеся в запутанном состоянии с облаком. На пути следования они достигают другого облака атомов рубидия, которое с помощью измерений можно запутать с первым и стимулировать высвобождение фотонов. Таким образом, можно создать цепь запутанных облаков, передающих шифр на большое расстояние.

Расчеты показывают, что рубидиевые облака должны располагаться на расстоянии около 10 км друг от друга. Это дает теоретическую возможность создать шифровальную сеть глобальных размеров.

Квантовая криптография очень надежна и может использоваться для передачи самых важных сообщений. Подобные шифровальные сети уже существуют в масштабах города. В частности, в Женеве была использована квантовая криптография во время выборов в 2007 году.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Об изучении квантовой запутанности см. также:

Физики передали информацию быстрее скорости света.