Дослідники демонструють «безумовно безпечні» квантові цифрові платежі

Мрія про абсолютно безпечну, незламну, абсолютно приватну цифрову платіжну систему незабаром може бути реалізована завдяки новому дослідженню Віденського університету.

У статті, опублікованій 4 липня під назвою «Демонстрація квантово-цифрових платежів», команда дослідників з Віденського центру квантової науки та технологій показала, що може бути першою «безумовно безпечною» системою цифрових транзакцій, заснованою на квантовій механіці.

Щоб досягти цього, дослідники зашифрували платіжну транзакцію за допомогою пари квантово заплутаних фотонів. Завдяки цій заплутаності, коли будь-яка зміна стану, характерна для одного фотона, точно відображається в іншому фотоні, навіть якщо вони розділені відстанню, дослідники змогли переконатися, що будь-які спроби змінити транзакцію будуть зірвані природою самої квантової механіки.

Відповідно до статті дослідників:

«Ми показуємо, як квантове світло може забезпечити щоденні цифрові платежі, генеруючи за своєю суттю непідробні квантові криптограми».

Однією з найбільш корисних особливостей квантової заплутаності є той факт, що ми не можемо знати, в якому стані перебуває заплутаний об’єкт, доки не виміряємо його.

Простий спосіб зрозуміти квантову механіку та вимірювання — це уявити, як ви підкидаєте монету, а потім ловите її й накриваєте рукою, перш ніж ви чи хтось інший побачите, на який бік вона впала. Поки ви не приберете свою руку, це з однаковою ймовірністю може бути орлом або решкою. Після вимірювання невизначеність руйнується, і ви отримуєте вимірювання.

Вчені можуть використовувати це, використовуючи заплутані об’єкти, такі як фотони, щоб забезпечити паритет і надсилати інформацію, яку неможливо змінити чи перехопити.

За темою: Історія обчислювальної техніки: від Abacus до квантових комп’ютерів

Таким чином, дослідники генерували заплутані фотони за допомогою лазерного процесу та кодували їх інформацією про транзакції. Потім фотони були відправлені через понад 400 метрів волоконно-оптичних кабелів для успішного завершення цифрової платіжної транзакції між сторонами в різних будівлях.

Якби поганий актор спробував атакувати таку транзакцію, квантовий стан фотонів зруйнувався б через вимірювання, і система згенерувала б нову пару заплутаних фотонів із новою, непідробною криптограмою.

Хоча можливо, що це може стати проривом у квантових комунікаціях для цифрових платежів, є одне невелике застереження: на даний момент дослідники кажуть, що для здійснення простого цифрового платежу за допомогою цього методу потрібні «десятки хвилин».

Однак це обмеження може бути лише тимчасовим, оскільки дослідники впевнені, що це не важка зупинка через закони фізики, а лише незначне технологічне обмеження, яке можна вирішити за допомогою фотонів вищої інтенсивності.

«Справді, яскравіші джерела заплутаних пар фотонів уже були продемонстровані, що може скоротити час передачі квантового маркера до секунди», — пишуть автори.