Физики из Германии создали источник инфракрасных одиночных фотонов на основе кремния: он может генерировать до ста тысяч фотонов в секунду. Такой подход позволяет объединить квантовую криптографию с современными кремниевыми технологиями. Работа опубликована в журнале Optics Express . Квантовое распределение ключа — это абсолютно безопасный способ обмена секретными ключами между пользователями.
Безопасность этого метода основана на фундаментальных законах квантовой физики: процесс измерения квантовой системы изменяет ее состояние. Злоумышленник, который попытается украсть ключ, должен каким-то образом измерить его, но измерение вводит аномалии, которые видят и легитимные участники протокола. Таким образом, пользователи могут раскрыть и проверить часть полученного ключа и убедиться, что никто, кроме них самих, его не измерял. Большинство протоколов квантовой криптографии основаны на передаче одиночных фотонов. Это необходимо для секретности: если ключ закодирован в большом количестве частиц, то злоумышленник может забрать часть фотонов себе и проделать затем те же манипуляции, что и легитимные пользователи, и узнать ключ, а о его наличии другие не узнают. Однако на сегодняшний день источники одиночных фотонов — это очень сложные физические системы, которые не всегда хорошо сочетаются с современной электроникой, а генерируемые фотоны плохо распространяются по оптоволокну. Ученые из Центра им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф и Дрезденского технического университета под руководством Михаэля Холленбаха (Michael Hollenbach) разработали систему генерации одиночных фотонов на основе кремниевых чипов, на которых строится современная электроника. Разработанный прототип может стабильно генерировать около 100 тысяч одиночных фотонов в секунду. Однако, для поддержания этой системы ее необходимо охладить до гелиевых температур, около 4 кельвин. Такой подход поможет внедрить не только системы квантовой криптографии, но и квантовые процессоры, ретрансляторы и датчики в уже существующие системы, основанные на кремниевых технологиях. В 2016 году в России была создана первая банковская линия квантовой связи, а в 2017 году ученые из МГУ представили квантовый телефон. На данный момент Российский квантовый центр, Сбербанк и фонд «Сколково» строят на территории инновационного центра крупнейшую в России линию квантовой защищенной связи суммарной протяженностью около 250 километров. Больше про квантовую криптографию вы можете прочитать, например, в материале «Квантовые технологии» . Михаил Перельштейн
Свежие комментарии