В Лос-Аламосе более двух лет работает квантовая сеть

Сотрудники Лос-Аламосской национальной лаборатории построили прототип сети для тестирования приложений квантовой криптографии. Как выяснилось, эксперимент продолжается уже более двух лет.

Квантовая криптография эксплуатирует феномен связанности фотонов, что позволяет «передавать информацию» быстрее скорости света. Если в одной точке пространства проверить спин связанного фотона, то в любой другой точке пространства-времени парный ему фотон в тот же момент покажет обратный спин. Данный эффект можно использовать в криптографии для ключа шифрования с гарантированной защитой от прослушивания.

Основной проблемой с квантовой криптографией до сих пор был тот факт, что она работала только в приложениях «точка-точка». Если вы хотели послать сообщение, зашифрованное квантовым ключом, то вы могли послать его только конкретному адресату, у которого установлено точно такое же оборудование для считывания спина фотонов, то есть по конкретному квантовому каналу. Кроме того, да и максимальная длина такого канала была ограничена где-то 100 километрами.

В научной статье учёные Лос-Аламосской национальной лаборатории рассказывают, как они попытались преодолеть эти ограничения. В рамках экспериментального проекта была создана сеть, которая состояла из одного сервера для управления квантовыми ключами и нескольких клиентов. При этом клиентам не нужно было передавать зашифрованные сообщения через сервер, они могут это делать напрямую между собой, но без поднятия защищённого квантового канала. Защищённые каналы с сервером каждый клиент устанавливает только для проверки ключей и аутентичности сообщения, в удобный для него момент времени.

Учёные считают, что такая архитектура хорошо масштабируется, так что в будущем квантовую криптографию можно будет использовать в масштабах всего интернета. Квантовая криптография имеет преимущество перед обычными методами в высокой производительности: компьютерам не нужно тратить время на сложные математические вычисления, все операции осуществляются в оптических микросхемах буквально со скоростью света.

Сейчас учёные работают над увеличением максимального расстояния между клиентом и сервером с нынешних 100 до 1000 км.