«Наша команда построила первую многомерную машину квантового клонирования, способную выполнять квантовый взлом для перехвата безопасного квантового сообщения», — сказал профессор факультета физики Оттавского университета Эбрахим Карими, заведующий кафедрой исследований структурированного света в Канаде. «Как только мы смогли проанализировать результаты, мы обнаружили несколько очень важных ключей, которые помогут защитить сети квантовых вычислений от потенциальных угроз взлома».Считалось, что квантовые системы обеспечивают совершенно безопасную передачу данных, потому что до сих пор попытки скопировать переданную информацию приводили к измененной или испорченной версии исходной информации, тем самым сводя на нет цель первоначального взлома.
Традиционные вычисления позволяют хакеру просто копировать и вставлять информацию и точно ее воспроизводить, но это не так в мире квантовых вычислений, где попытки скопировать квантовую информацию — или кудиты — приводят к тому, что Карими называет «плохими» копиями. . До настоящего времени.Впервые команда профессора Карими смогла клонировать фотоны, передающие информацию, а именно единичные носители света, известные как кубиты, а также квантовая теория позволяет, что означает, что клоны были почти точными копиями исходной информации. Однако, помимо подрыва того, что ранее считалось идеальным способом безопасной передачи информации, анализ исследователей выявил многообещающие подсказки о том, как защититься от такого взлома.«Мы обнаружили, что когда большие объемы квантовой информации кодируются на одном фотоне, копии становятся хуже, а взлом становится еще проще обнаружить», — сказал Фредерик Бушар, докторант Оттавского университета и ведущий автор публикации в открытом доступе. который появился в этом месяце в журнале Science Advances. «Мы также смогли показать, что атаки клонирования вводят определенные, наблюдаемые шумы в безопасном квантовом канале связи.
Обеспечение того, чтобы фотоны содержали наибольший возможный объем информации, и отслеживание этих шумов в безопасном канале должно помочь укрепить сети квантовых вычислений от потенциальных угроз взлома. "Карими и его команда надеются, что их усилия по квантовому взлому могут быть использованы для изучения систем квантовой связи или, в более общем плане, для изучения того, как квантовая информация распространяется по сетям квантовых компьютеров. Чтобы прочитать их статью, посетите веб-сайт Science Advances.