Физики смогли взломать квантовый код

Фрагмент прибора, используемого для изучения отправки сообщений, закодированных квантовыми методами. Фото с сайта caltech.edu

Физики впервые смогли перехватить сообщение, закодированное при помощи методов квантовой криптографии, причем получатель не узнал, что код был перехвачен. Ученые описали способ, при помощи которого им удалось взломать код, в статье в журнале Nature Communications. Коротко о работе пишет портал Physics World.

Для защиты передаваемых сообщений используется свойство квантовых систем изменяться при измерениях - если до измерения система находится в суперпозиции нескольких состояний, то после проведения измерения происходит так называемый коллапс волновой функции и система оказывается в одном из состояний. Таким образом, если некий злоумышленник (в задачах по квантовой криптографии его принято называть Евой от английского Eve, которое является сокращением от слова "eavesdropper" - подслушивающий) прочтет закодированное сообщение, то он неизбежно изменит его, и это изменение сможет обнаружить получатель (его принято называть Боб).

Одним из способов кодирования сообщений заключается в том, что код передается в форме фотонов различной поляризации. Отправитель (Алиса) передает код, все фотоны в котором имеют одну или другую поляризацию, причем выбор одного из состояний происходит случайным образом. При прочтении сообщения Боб также случайным образом выбирает поляризатор, при помощи которого считывает сообщение. В случае выбора неправильного поляризатора результат измерения окажется случайным.

Соответственно, в некоторых случаях результаты измерения Боба будут верными, а в некоторых - нет. После того, как все измерения выполнены, Боб по открытому каналу отправляет Алисе информацию о том, как он считывал поляризацию в каждом случае, не сообщая собственно результатов измерения. Алиса тоже по открытому каналу отвечает Бобу, в каких случаях он ошибся. Отбросив результаты неправильных измерений, Боб получит данные о последовательности фотонов, закодированных Алисой - эта переданная Бобу секретная информация получила название первичный ключ.

Чтобы проверить, не был ли взломан код, Алиса и Боб по открытому каналу сравнивают значения некоторых измерений. Если Ева перехватила часть посланных Алисой, то результаты по крайней мере части этих измерений будут неверными.

Авторы новой работы предложили способ обойти этот принципиальный барьер и реализовали его на практике. Слабым местом всей системы является детектор, при помощи которого Боб считывает поляризацию фотонов. Если "ослепить" его при помощи лазера (то есть насытить фотонами до некоторого критического значения), детектор теряет способность различать отдельные кванты света и начинает работать как классический прибор. Перехватывая каждый посланный Алисой фотон, Ева измеряет его поляризацию и посылает на детектор Боба луч света, интенсивность которого превосходит пороговое значение, причем поляризация фотонов в луче совпадает с поляризацией перехваченного фотона. В итоге при сверке Алиса и Боб не находят признаков взлома.

Используя созданную ими схему, ученые смогли перехватить закодированные сообщения, передаваемые по внутренней сети Национального университета Сингапура. В будущем авторы намерены разработать систему защиты сообщений от подобного метода перехвата. Одним из возможных решений может стать установка непосредственно перед детектором Боба устройства, которое через случайные промежутки времени испускает одиночные фотоны. Если детектор будет систематически "пропускать" их, Боб узнает о том, что Ева перехватывает посланное сообщение.

Обсудить
«Послать на хер — это не на фиг»
Филолог Анатолий Баранов о том, почему не следует запрещать матерные слова
Михаил Лабковский: «Язык без мата, как борщ без томата»
О намерении депутатов повсеместно запретить нецензурную брань
Такие родные
От пятерок в школе до перестрелки — как карьера чиновников рушится из-за семьи
«Просыпаешься, а рядом с тобой уже труп»
Воспоминания и утраченные иллюзии в историях пациентов реабилитационного центра
Ни поплавать, ни поездить
Самые странные санкции и неожиданные проблемы из-за них
Богемская рапсодия
Жертвоприношения, ритуалы и пьянство в самом закрытом мужском клубе США
Останки Карлоса КастаньоРоман с кокаином
В Колумбии ультраправые наркокартели невероятно жестоко расправляются с леваками
Цена ошибки
Неправильно понятая депеша стала причиной начала Корейской войны
Ребенок преткновения
Как закончилось расследование резонансного дела «дедовского младенца»
Проклятие 5,45 и похороны «Гренделя»
Почему не могут создать идеальный автоматный патрон
Кричащая проблема
Как проданный мигрантами младенец стал сиротой при живых родителях
Анатомия дурмана
Как эволюционировала наркоторговля в России
«Остров брошенных жен и айтишников»
Рассказ дизайнера из Хабаровска, переехавшего на Кипр
Подвинься, миллениал
Пессимистичные оптимисты: что мы знаем о поколении иксенниалов?
 reaches up to the sky during the summer solstice at Stonehenge, near Salisbury in England, Tuesday, June 21, 2011. The ancient stone circle of Stonehenge is a World Heritage Site erected between approximately 3000BC and 1600BC and despite years of research the reason behind its construction remains a mystery. The summer solstice in the northern hemisphere occurs annually on June 21 and is the time at which the sun is at its northernmost point in the sky.Меч и мотоцикл
Зачем тысячи ведьм и друидов собрались возле Стоунхенджа
Папа накачался
Личный опыт: Тяжелый путь к мышцам и неотразимости для мужчин после 40 лет
Кто сделал первый кроссовер в мире
Вопрос – один, ответов – минимум семь. Кто же был первым?
Все... сошли с ума
Как в Баку прошла одна из лучших гонок в истории Формулы-1
Автомобильные братья, которых разлучили маркетологи
Одна марка, одна и та же модель, но очень разные машины
Самые качественные машины в мире
Машины каких брендов ездят в сервис реже остальных
Вите надо выйти
Соседи несколько лет травят москвича, который отказывается переселяться
Без свидетелей
Дома для тех, кто ненавидит соседей
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Классовая борьба
На смену дешевым квартирам в Москве пришел новый вид жилья
Да катитесь вы
Семейная пара отказалась от квартиры и поселилась в автобусе