Более безопасный Интернет может в скором времени стать реальностью, благодаря крупнейшей в истории квантовой сети такого рода.
Системы квантовой связи более безопасны, чем обычные, потому что они полагаются на квантовые свойства фотонов, а не на компьютерный код, который можно взломать. Но создание такой сети – дорогой процесс.
«Когда речь заходит о больших масштабах не все так просто», – рассказывает Сиддарт Джоши из Бристольского университета в Великобритании.
Теперь Джоши и его коллеги разработали своего рода квантовую сеть, используя метод, называемый мультиплексной запутанностью. Запутанность – это квантовое свойство, которое позволяет видеть два объекта, например пару фотонов, связанными таким образом, что измерение одного из них мгновенно влияет на измеренное состояние другого, независимо от расстояния между ними. Это свойство можно использовать для создания безопасного ключа шифрования.
Вместо того, чтобы связывать пользователей от одного к другому, что дорого обходится при работе с большой сетью, мультиплексное запутывание разделяет фотоны от одного лазера в соответствии с длиной волны. Каждая длина волны может содержать поток данных, а это означает, что система может поддерживать от 50 до 100 пользователей с существующим оборудованием, отмечает Джоши.
Команда протестировала систему с восемью пользователями на существующей оптоволоконной сети в Бристоле. По словам Джоши, более 100 человек потенциально могут использовать систему, потому что постоянное подключение не требуется всем.
Команда утверждает, что ее тестовая система является крупнейшей в мире сетью на основе запутанности, с точки зрения количества пользователей, и отличается от более крупных, таких как в Китае, в которых используется метод «доверенных узлов». Там сообщение передается пользователям по очереди, что означает, что любой пользователь сети может его прослушивать.
«Китайская сеть решает вопрос о том, как установить связь между Пекином и Шанхаем, которые расположены на расстоянии двух тысяч километров друг от друга», – рассказывает Джоши. «Мы пытаемся объединить всех вместе».
По словам Харуна Шиляка из Тринити-колледжа в Дублине, Ирландия, этот шаг в сторону от доверенных узлов – важное событие. По его словам, разработка в Бристоле является «важным шагом к идее квантового Интернета, обеспечивающего беспрецедентную безопасность и конфиденциальность».
Но Шиляк предупреждает, что это лишь доказывает концепцию, у него есть вопросы по поводу вероятности ошибок распознавания фотонов в реалистичных пределах при работе с более крупной сетью. Если частота ошибок превышает определенный процент, создание безопасных ключей шифрования может оказаться невозможным.
Джоши считает, что риск не такой серьезный, и этот метод можно использовать для соединения миллионов устройств.
«Я пытаюсь создать квантовый Интернет», – заключает он.