Прорыв в квантовой криптографии демонстрирует тот факт, что информация может быть зашифрована и затем расшифрована с полной безопасностью, используя комбинацию квантовой и релятивистской теории – позволяя отправителю надиктовать пакет закодированной информации без какого-либо шанса внедрения или манипуляции.
Ученые отправили закодированные данные между парой мест в Женеве и Сингапуре, которая была «полностью безопасной» на протяжении пятнадцати миллисекунд, используя на практике то, что криптографы называют протоколом «привязки к биту», основанный на теоретической работе по изучению исследований доктора Адриана Кента из Кембриджского отделения прикладной математики и теоретической физики.
Исследователи описывают это как первый шаг по направлению к неприступным сетям, контролируемых «комбинацией релятивистской и квантовой теории Эйнштейна», которая однажды может, к примеру, произвести революцию в финансовой торговле и других рынках по всему миру.
«Привязка к биту» — это математическая версия тайно запечатанного конверта. Данные передаются от точки A до точки Б в закрытом виде, который не может быть изменен после отправки, и может быть открыт лишь после того, как точка А предоставит ключ с гарантиями безопасности, даже в том случае, если один из отправителей пытается шельмовать.
Техника однажды может быть использована для всего – от торговли на финансовых рынках до тайного голосования и даже азартных игр на расстоянии, хотя исследователи и указывают, что это лишь «первый шаг на неизведанной территории».
Любой сигнал между Женевой и Сингапуром проходит как минимум за пятнадцать миллисекунд. Одного мгновения даже много для того, чтобы при текущей технологии данные были переданы в зашифрованном виде в оба конца, и затем дешифрованы со степенью безопасности «безусловно гарантированной» законами физики, утверждает команда.
Исследователи использовали две разных области физики: специальную теорию относительности Эйнштейна – которая интерпретирует неизменные движения двух объектов, двигающихся на относительных скоростях, в комбинации с квантовой теорией – новой физикой субатомного мира, которую Эйнштейн демонстративно отверг как «странную».
Полностью безопасная «привязка к биту» использующая лишь квантовую теорию невозможна, говорят исследователи, и «дополнительный контроль», предоставляемый релятивистской теорией критичен.
Профессор Гиллс Брасард, физик из университета Монреаля, один из изобретателей квантовой криптографии, не задействованный в исследовании, говорил о «видении», которое у него было пятнадцать лет назад, когда он пытался объединить квантовую «привязку к биту» с релятивизмом, чтобы «спасти» теорию, в которой Эйнштейн и первый квантовый физик Нильс Бор «поднялись из могил и наконец пожали друг другу руки».
«Жаль, что мои идеи на то время содержали ошибки. Я так рад увидеть, что эта мечта в конце концов стала явью, и не только в теории, но и как прекрасный эксперимент!», сказал он.
Привязка к биту – это строительный кирпичик, то есть то, что исследователи называют «примитивом» — то, что может быть соединено различными способами, для достижения невероятно сложных задач, говорят они. «Я вижу это как первый шаг по направлению к глобальной сети информации, контролируемой объединением релятивистской и квантовой теории», сказал Кент.