Квантовая криптография сработала на расстоянии 13 тыс. км
Китайские исследователи побили рекорд расстояния квантовой связи. Ученые передали ключ шифрования почти на 13 000 км из Китая в Южную Африку с помощью дешевого и легкого микроспутника.
Спутник Jinan-1 размером с холодильник. На фото перед запуском в 2022 году. Y. Li et al./Nature
Чем громче заявления о квантовом превосходстве и о растущей мощности квантовых компьютеров, тем больше инвестиций направляется на системы квантового шифрования. Оно должно обеспечить защиту от квантового взлома, от которого классические алгоритмы защитить не могут.Китайские исследователи побили рекорд расстояния квантовой связи. Ученые передали ключ шифрования почти на 13 000 км из Китая в Южную Африку с помощью дешевого и легкого микроспутника.
Спутник смог передать импульсы лазерного света, переведенные в особые квантовые состояния, с крыши в Пекине на крышу университета Стелленбош вблизи Кейптауна. Импульсы сформировали квантовый ключ, который был использован для шифрования двух изображений — Великой китайской стены и кампуса Стелленбоша. Этот метод шифрования, известный как квантовое распределение ключей (QKD), стал шагом к созданию сверхбезопасной передачи сообщений между любыми двумя объектами, какими бы удаленными они ни были. Работа опубликована в журнале Nature.
От эксперимента к технологии
Исследователи зашифровали эти два изображения с помощью квантового ключа, который они передали из Китая в Южную Африку. U
Спутник под названием Jinan-1 в десять раз легче, в 45 раз дешевле и гораздо эффективнее своего предшественника Micius, запущенного в 2016 году, говорит руководитель работы Цзянь-Вей Пань, квантовый физик из Университета науки и технологий в Хэфэе (Китай).
Команда Паня также уменьшила вес наземного приемника с 13 000 кг до портативных 100 кг. «Мы хотим усовершенствовать технологию, превратив ее из экспериментальной в действительно практичную и полезную», — говорит Пань. Его команда работает с пекинской телекоммуникационной компанией China Telecom над запуском еще четырех микроспутников для коммерческого применения в 2026 году.
Физики считают, что будущие квантовые компьютеры смогут взламывать многие типы шифрования, но такие техники, как QKD, дают гарантию того, что будущий квантовый компьютер не сможет прочитать конфиденциальные сообщения.
QKD уже используется банками и правительствами для передачи ключей по оптоволокну. Но эти кабели поглощают фотоны, что ограничивает расстояние, на которое может распространяться сигнал. Поскольку при прохождении по воздуху свет поглощается с гораздо меньшей скоростью, чем в волоконно-оптическом кабеле, спутники могут выступать в качестве ретранслятора для передачи секретных ключей между двумя точками практически в любой точке планеты.
Квантовое шифрование основано на идее, что если две стороны имеют общий секретный ключ, они могут зашифровать сообщение так, что только они смогут его расшифровать.
Криостат в центре квантовых вычислений Google.
Эксперимент Пэна включает в себя отправку импульсов лазерного света, каждый из которых находится в «суперпозиции», то есть они существуют сразу в двух квантовых состояниях, представляющих собой 1 или 0. Сравнивая настройки, которые использует отправитель, с настройками, которые использует получатель для измерения импульсов, две стороны могут выработать выбор измеренных 1 или 0 для использования в качестве безопасного ключа. Если кто-то попытается перехватить сообщение, это нарушит квантовые состояния и создаст шум, который покажет, что ключ скомпрометирован.
Около десятка спутников для квантового шифрования в настоящее время готовятся к запуску по всему миру. В этой области начинается всплеск инвестиций и активности, поскольку компании и организации начинают изучать возможность создания глобальной сети QKD.
Спутник Jinan-1 размером с холодильник. На фото перед запуском в 2022 году. Y. Li et al./Nature
Чем громче заявления о квантовом превосходстве и о растущей мощности квантовых компьютеров, тем больше инвестиций направляется на системы квантового шифрования. Оно должно обеспечить защиту от квантового взлома, от которого классические алгоритмы защитить не могут.Китайские исследователи побили рекорд расстояния квантовой связи. Ученые передали ключ шифрования почти на 13 000 км из Китая в Южную Африку с помощью дешевого и легкого микроспутника.
Спутник смог передать импульсы лазерного света, переведенные в особые квантовые состояния, с крыши в Пекине на крышу университета Стелленбош вблизи Кейптауна. Импульсы сформировали квантовый ключ, который был использован для шифрования двух изображений — Великой китайской стены и кампуса Стелленбоша. Этот метод шифрования, известный как квантовое распределение ключей (QKD), стал шагом к созданию сверхбезопасной передачи сообщений между любыми двумя объектами, какими бы удаленными они ни были. Работа опубликована в журнале Nature.
От эксперимента к технологии
Исследователи зашифровали эти два изображения с помощью квантового ключа, который они передали из Китая в Южную Африку. U
Спутник под названием Jinan-1 в десять раз легче, в 45 раз дешевле и гораздо эффективнее своего предшественника Micius, запущенного в 2016 году, говорит руководитель работы Цзянь-Вей Пань, квантовый физик из Университета науки и технологий в Хэфэе (Китай).
Команда Паня также уменьшила вес наземного приемника с 13 000 кг до портативных 100 кг. «Мы хотим усовершенствовать технологию, превратив ее из экспериментальной в действительно практичную и полезную», — говорит Пань. Его команда работает с пекинской телекоммуникационной компанией China Telecom над запуском еще четырех микроспутников для коммерческого применения в 2026 году.
Физики считают, что будущие квантовые компьютеры смогут взламывать многие типы шифрования, но такие техники, как QKD, дают гарантию того, что будущий квантовый компьютер не сможет прочитать конфиденциальные сообщения.
QKD уже используется банками и правительствами для передачи ключей по оптоволокну. Но эти кабели поглощают фотоны, что ограничивает расстояние, на которое может распространяться сигнал. Поскольку при прохождении по воздуху свет поглощается с гораздо меньшей скоростью, чем в волоконно-оптическом кабеле, спутники могут выступать в качестве ретранслятора для передачи секретных ключей между двумя точками практически в любой точке планеты.
Квантовое шифрование основано на идее, что если две стороны имеют общий секретный ключ, они могут зашифровать сообщение так, что только они смогут его расшифровать.
Криостат в центре квантовых вычислений Google.
Эксперимент Пэна включает в себя отправку импульсов лазерного света, каждый из которых находится в «суперпозиции», то есть они существуют сразу в двух квантовых состояниях, представляющих собой 1 или 0. Сравнивая настройки, которые использует отправитель, с настройками, которые использует получатель для измерения импульсов, две стороны могут выработать выбор измеренных 1 или 0 для использования в качестве безопасного ключа. Если кто-то попытается перехватить сообщение, это нарушит квантовые состояния и создаст шум, который покажет, что ключ скомпрометирован.
Около десятка спутников для квантового шифрования в настоящее время готовятся к запуску по всему миру. В этой области начинается всплеск инвестиций и активности, поскольку компании и организации начинают изучать возможность создания глобальной сети QKD.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
