Quantum Network Dat In Het Geheim 2 Jaar Loopt

{h1}

Wetenschappers hebben een nieuwe methode voor quantumcryptografie aangetoond die schaalbaar en economisch haalbaar is, wat zorgt voor veiligere internetverbindingen.

Een nationaal laboratorium beheert een kwantumnetwerk dat perfect beveiligde internetcommunicatie tot een realiteit kan maken.

Hoewel de nieuwe technologie, die op 1 mei in het preprint-journaal arXiv.org wordt beschreven, nog steeds in een testnetwerk wordt uitgevoerd, kan de technologie de eerste economische en schaalbare kwantumcryptografie zijn die kan worden gebruikt met bestaande glasvezelnetwerken, met name op netwerken die elektrische netwerken en andere kritieke infrastructuur besturen.

Onbreekbare codes

In cryptografie sturen computers gecodeerde berichten die een sleutel nodig hebben om te ontcijferen. Maar bestaande encryptietechnieken zijn niet perfect beveiligd - met voldoende rekenkracht en tijd kunnen ze worden gehackt.

Voer kwantumcryptografie in.

Het idee is gebaseerd op een van de bizarre gevolgen van de kwantummechanica - namelijk dat wanneer een foton van licht van het ene punt naar het andere reist, het in een onbepaalde staat reist. Een waarnemer kan zijn oriëntatie of polarisatie niet kennen zonder het foton te verstoren en de uitkomst ervan te veranderen. [Wacky Physics: The Coolest Quantum Particles Explained]

Dus als een geheime boodschap versleuteld wordt met een kwantum sleutel gecodeerd in de initiële toestand van een foton, dan zou elke buitenstaander die probeert het bericht te onderscheppen de deeltjes verstoren, daarbij de sleutel veranderend.

Perfect in theorie

Hoewel quantumcryptografie in theorie perfect is, werkt het niet met bestaande netwerken, omdat de kwantumsleutel moet worden gedeeld met elk knooppunt of verbonden punt in een netwerk, en dat vereist grote, kostbare fotondetectoren op elk knooppunt. Dus als een netwerk groter wordt, wordt het systeem snel omslachtig.

"Het is duur en past niet in de normale architectuur van glasvezelnetwerken," zei co-auteur Richard Hughes, een natuurkundige in het Los Alamos National Laboratory in New Mexico.

Praktische oplossing

Maar sinds meer dan twee jaar hebben Hughes en zijn collega's in het geheim een ​​klein testnetwerk opgezet dat deze problemen kan overstijgen.

In plaats van elk knooppunt met elkaar te verbinden, zijn de knooppunten in het testnetwerk verbonden met een centrale hub, zoals spaken op een wiel. Een quantumsleutel wordt gebruikt om berichten te versleutelen die vanuit de spaken naar de hub worden verzonden en weer terug. Zolang de hub veilig is, is de rest van het systeem ook goed.

In het nieuwe schema kan alleen de hub de kwantumtoetsen lezen. De kosten en besparingen zijn het gevolg van het feit dat de buitenste punten in het netwerk de sleutels niet lezen met kostbare fotondetectoren, maar in plaats daarvan de kwantumtoetsen verzenden met behulp van kleine laserzenders. (De spaken kunnen klassieke berichten lezen, alleen geen quantumberichten).

Om een ​​bericht van het ene punt naar het andere te verzenden (bijvoorbeeld van A naar B), zullen beide knooppunten afzonderlijk een quantumsleutel naar de hub verzenden. Knooppunt A verstuurt vervolgens het versleutelde bericht dat de hub decodeert en stuurt het vervolgens naar B met behulp van het versleutelingsschema dat B decodeert met behulp van de kwantumcode B die naar de hub wordt verzonden.

De nieuwe aanpak is zuiniger en omdat het gebruik maakt van een hub-and-spoke-architectuur, zoals veel glasvezelnetwerken, kan het eenvoudig worden aangesloten op de bestaande infrastructuur, zei Hughes.

De onderzoekers zeggen dat hun nieuwe systeem kan worden gebruikt om kritieke infrastructuur te beschermen, zoals elektriciteitsnetten. Voor die toepassingen, "we denken dat dit de oplossing zou kunnen zijn," vertelde Hughes WordsSideKick.com.

Volgend jaar zijn ze van plan om het systeem te testen op het elektrische systeem in het laboratorium.

Ze voorzien ook een verder weg gelegen toekomst waarin mensen hun laptops of tablets in een beveiligd netwerk plaatsen, waarbij ze quantumcryptografische sleutels opslaan om te worden gebruikt voor het beveiligen van telefoongesprekken of later gemaakte e-mails buiten het netwerk.

Volg Tia Ghose op Twitter @tiaghose. Volgen WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Majoranadeeltje (deel 1): Leo Kouwenhoven over deeltjes en kwantummechanica (Spinoza te Paard, 2012).




Onderzoek


Jersey Devil: Impossible Animal Of Story & Legend
Jersey Devil: Impossible Animal Of Story & Legend

Curtiss P-40 Warhawk
Curtiss P-40 Warhawk

Science Nieuws


Een Half Miljoen Easter Toys Werd Opgevraagd Voor Risico Voor Kinderen
Een Half Miljoen Easter Toys Werd Opgevraagd Voor Risico Voor Kinderen

Double Bonus: Bacteria Eat Pollution, Generate Electricity
Double Bonus: Bacteria Eat Pollution, Generate Electricity

De Meest Nauwkeurige Meting Van Antimaterie Verdiept Nog Het Mysterie Van Waarom We Bestaan
De Meest Nauwkeurige Meting Van Antimaterie Verdiept Nog Het Mysterie Van Waarom We Bestaan

Seeing-Eye Robot Helpt Bij Visueel Gehandicapten, Geen Opruimen Vereist
Seeing-Eye Robot Helpt Bij Visueel Gehandicapten, Geen Opruimen Vereist

Het Is Splitsville: Divorce May Seasonal, Study Finds
Het Is Splitsville: Divorce May Seasonal, Study Finds


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com