Naukowcy zakodowali więcej niż jeden bit w pojedynczym fotonie. Udało im się to dzięki wielowymiarowemu systemowi kwantowej dystrybucji klucza (QKD). Dzięki temu szyfrowanie danych będzie jeszcze bezpieczniejsze i skuteczniejsze.

Odkrycie naukowców z amerykańskich uniwersytetów Duke’a, Ohio oraz Oak Ridge National Laboratory jest odporne na wszystkie znane obecnie techniki ataku na kwantowe systemy szyfrowania danych. Póki co naukowcy zaprezentowali system, który koduje dwa bity w fotonie, jednak liczba ta może się zwiększyć. Dzięki temu dystrybucja klucza jest zdecydowanie szybsza niż obecnie stosowana. Nowe systemy są w stanie transmitować zaszyfrowane dane z szybkością megabita na sekundę, w porównaniu do kilkudziesięciu kilobitów na sekundę.

Stany kwantowe są wytwarzane przez specjalny laser kodujący informację w fotonie (fot. Nurul T. Islam i inni)

Stworzono też nową jednostkę przechowywania danych. Kudity to wielowymiarowe stany kwantowe, które mogą rozwiązać problemy stosowanych powszechnie w komputerach kwantowych kubitów. Kubity są tak naprawdę jednowymiarowymi kuditami.

Komputery kwantowe nie są jeszcze powszechne, jednak prace nad systemami zbudowanymi na podstawie logiki wielowartościowej trwają. Rozwój komputerów kwantowych stanowi zagrożenie dla tradycyjnych metod szyfrowania danych. Jak szacują naukowcy, algorytmy takie jak RSA używane powszechnie w podpisach elektronicznych, będą w ciągu najbliższych 10 lat złamane przez komputery kwantowe. Z tego powodu kryptolodzy pracują nad nowymi metodami szyfrowania.

Wielowymiarowy system ma bardzo dobrą dystrybucję prawdopodobieństwa i z tego powodu nie jest narażony na ataki statystyczne (fot. Nurul T. Islam i inni)

 

Szyfrowanie kwantowe nie będzie dostępne od razu, z tego powodu matematycy szukają również metod szyfrowania danych, które można będzie zastosować w komputerach klasycznych opartych na logice zerojedynkowej. Jednym z takich rozwiązań jest algorytm McElice’a oparty na kodach liniowych. Inne to algorytmy wielomianowe, system szyfrowania NTRU, a także wykorzystujące drzewo skrótu Merkle’a. Większość z pomysłów była już znana nawet 40 lat temu. Równolegle rozwijane są algorytmy wykorzystujące logikę wielowartościową stosowaną w komputerach kwantowych.

 

Źródło: rmf24

Polecane: