С развитием квантовых компьютеров традиционные методы шифрования данных становятся уязвимыми. Учёные предупреждают, что в будущем квантовые компьютеры смогут мгновенно расшифровывать зашифрованные файлы, передаваемые через интернет. Чтобы противостоять этой угрозе, исследователи активно работают над созданием квантовых сетей, которые используют квантово-механические явления, такие как суперпозиция и запутанность, для обеспечения устойчивой к перехвату связи.
Новый метод квантового шифрования
В Институте фотоники при Университете Лейбница в Ганновере разработан инновационный метод распределения квантовых ключей, основанный на квантовой запутанности. Этот подход использует различные частоты света (цвета) для кодирования квантовых состояний, что повышает как безопасность, так и эффективность использования ресурсов.
«Наш метод позволяет масштабировать квантовые сети, подключая больше пользователей на больших расстояниях с меньшими затратами ресурсов», — объясняют исследователи.
Многоканальный подход
Одним из ключевых достижений стало использование всего одного детектора вместо четырёх высокочувствительных устройств для измерения квантовых состояний частиц света. Это стало возможным благодаря методу преобразования частоты во времени, который сопоставляет частотные компоненты со временем прибытия фотона на детектор.
Преимущества метода:
- увеличение скорости распределения ключей.
- отсутствие необходимости в дополнительных устройствах.
- динамическая адаптация производительности сети к текущей нагрузке.
Как это работает?
Метод, известный как адаптивное частотное мультиплексирование, позволяет использовать несколько каналов одновременно. Это значительно повышает эффективность квантовых сетей, делая их более гибкими и устойчивыми к перехвату.
Значение для будущего
Разработка таких технологий открывает новые горизонты для безопасной передачи данных. Квантовые сети могут стать основой для защиты информации в эпоху квантовых вычислений, обеспечивая конфиденциальность и целостность данных даже перед лицом мощных квантовых компьютеров.