От квантовой неуверенности, гарантируемой тайны

каждый фотон

Неудача «uncrackable» кодексов победила бесчисленные армии и дипломатов. Но принципы квантовой механики предлагают шпионскому сообществу возможность учиться, подслушал ли кто-то их сообщения. Газета в проблеме этой недели Природы приносит квантовой криптографии шаг ближе к практическому применению путем описания системы, которая может послать безопасные канатно-веревочные отходы цифр многочисленным пользователям по расстоянию километров.Как более ранние усилия, схема, разработанная Полом Таунсендом из британских Телефонных Лабораторий в Ипсуиче, Великобритания, полагается на принцип неуверенности Гейзенберга — известная настойчивость немецкого физика, что любое измерение системы изменяет свое государство.

Человек, получающий фотон, который может быть линейно или циркулярный поляризованный, например, должен выбрать надлежащий фильтр для определения направления поляризации. Неправильный вид фильтра — линейный фильтр для циркулярного поляризованного фотона, или наоборот — не только не выявит информации; это также разрушит информацию, содержавшуюся в фотоне.В схеме Таунсенда Элис (поскольку отправитель традиционно известен) посылает Бобу (приемник) последовательность фотонов, беспорядочно поляризованных или линейно, в вертикальных или горизонтальных направлениях, или циркулярный, налево или право. Боб беспорядочно рассматривает каждый фотон через линейный или круглый фильтр.

В конце передачи Боб называет Элис по телефону и говорит ей, которые фильтруют, он раньше рассматривал каждый фотон. Элис тогда говорит ему, какие фотоны рассматривались с правильным фильтром; он отказывается от остальной части данных.

Теперь у Элис и Боба есть идентичные последовательности 0s и 1 с (0 для вертикально — или лево-поляризованный фотон, 1, если это горизонтально — или поляризовано правом). Путем проверения этой вереницы видят Боб и Элис, попытался ли кто-либо перехватить передачу: усилия соглядатая рассмотреть поляризацию фотонов разрушат тех, для которых он использовал неправильный фильтр, вызывая ошибки в передаче. «Если Вы получаете консервативное представление и предполагаете, что все ошибки вызываются соглядатаем», говорит Таунсенд, от сообщения отказываются.

Незагрязненная вереница цифр позволяет Бобу читать более позднее сообщение, переданное стандартными средствами.С помощью разделителей луча и сверхчувствительных датчиков, Таунсенд поместил схему работать в полноразмерной волоконно-оптической сети с одним отправителем и тремя управляющими; каждый путь был больше чем 5 километров длиной.

Такие местные шифровальные сети могли иметь практическое значение для дипломатических и военных установок, говорит Чарльз Беннетт, шифровальщик в Лаборатории Томаса Уотсона IBM: «Скажите, что у Вас было два различных здания; Вы могли соединить их с волокном — Вы не должны охранять или осмотреть его». Ричард Хьюз, физик в Лос-Аламосе Национальная Лаборатория, соглашается.

Квантовая криптография «перемещается из лаборатории физики», говорит он, и прибытие ближе в тайные операции.


3 комментария

Добавить комментарий