Фото Shahadat Rahman Unsplash
В квантовых сетях данные передают по оптоволоконным каналам с помощью поляризованных фотонов. Фотоны очень хрупкие и разрушаются при считывании. В теории это свойство защищает квантовые каналы связи от прослушки, поэтому их использование для распределения криптографических ключей между классическими вычислительными системами считают достаточно перспективным решением.
В то же время реализации таких систем даже на уровне научных лабораторий обходятся в приличные суммы и не позволяют добиться высоких скоростей передачи. По большей части они используют простой формат точка-точка, используют повторители и доверительные узлы, считывающие закодированные данные и отдающие их по цепочке. Такой подход с вводом большого числа промежуточных элементов списывает часть заявленных преимуществ системы с точки зрения информационной безопасности, усложняет структуру и процесс развертывания сетей.
В августе группа физиков из ЮАР представила альтернативный механизм квантового распределения ключей. Он позволяет наладить обмен между десятью участниками и не требует повторителей.
Как это работает
Для этого проекта инженеры предложили отойти от классических подходов кодирования в системах квантового распределения ключа и передали криптографическую информацию с помощью орбитального углового момента (orbital angular momentum, OAM) он описывает направление вращения и силу закрученности фотона и обладает высокой информационной вместимостью. Ученые даже сравнили поляризацию фотона в традиционных системах квантового распределения ключа с подбрасываем монеты, а OAM с игральной костью, обладающей бесконечным числом сторон.
Фото jesse ramirez Unsplash
Для обмена данными была предложена схема под названием передача посылки (pass-the-parcel). Фотон с закодированной информацией по очереди принимает десять участников сети, каждый из которых производит определенные операции с OAM без считывания. Таким образом, фотон не разрушается и возвращается к отправителю. Последний производит контрольное считывание и сравнивает состояние фотона до и после передачи. Что самое главное новых подход позволяет распределять ключ, даже если друг другу доверяет лишь часть участников сети например, три или четыре. Классические системы пока не могут похвастаться такими возможностями.
Что с этого ИТ-индустрии
Подобные разработки приближают появление коммерческих и государственных квантовых сетей (подобные проекты уже обсуждают в Министерстве энергетики США), удешевляя стоимость инфраструктуры и повышая ее теоретическую эффективность. Так, в австрийском Институте квантовой оптики и квантовой информации убеждены, что в ближайшие пять лет квантовые сети смогут объединить вычислительные устройства на расстоянии в 50100 километров.
О чем мы пишем в корпоративном блоге 1cloud.ru:
Какие
кабели соединят Африку, Азию и АвстралиюПочему
старые варианты мониторинга эффективности сотрудников не подходят
для дистанционкиКакие
есть открытые ОС для сетевого оборудованияДосмотр
мобильных устройств как обстоят дела в мире
