Toshiba: išleista pirmoji patikima kvantinio šifravimo sistema

Sistema, kuri nepertraukiamai veikia nuo pat praėjusią savaitę įvykusio paleidimo momento, šifravimo raktus perduoda standartiniu šviesolaidžiu. Tam ji naudoja atskirus fotonus – bandant juos perimti, toks bandymas neliktų nepastebėtu. Sistema per sekundę geba perduoti tūkstančius raktų ir veikia net didesniu, kaip 100 km nuotoliu.

Toshiba tvirtina, kad ruošiantis šio produkto komercializacijai, jau vyksta derybos su ne viena telekomunikacijų kompanija ir galutiniais vartotojais. Technologija leistų iš esmės padidinti tinklų saugumo lygį. “Dabar mes tariamės su keletu potencialių galutinių vartotojų, – pasakė Endriu Šyldsas, Kembridže (Anglija) esančio Toshiba Quantum Information Group padalinio vadovas. – Kitais metais mes planuojame atlikti bandymus Londone ir taikomės į finansinio sektoriaus vartotojus, tuo domisi ir telekomunikacinės kompanijos, įskaitant MCI – su jomis mes bendradarbiavome bandymų metu”.

Numatoma naujojo Toshiba produkto kaina arba išleidimo laikas kol kas nežinomi.

Koks pačios sistemos veikimo principas? Jai veikiant, perduodama ilga nulius ir vienetus atitinkanti moduliuotų fotonų seka. Dauguma iš jų siuntimo metu prarandama. Šie fotonai gali būti moduliuojami vienu iš dviejų skirtingų poliarizacijos metodų, tačiau dėl vadinamojo Heizenbergo nenusakomumo principo neįmanoma vienu metu žinoti ir poliarizacijos metodą, ir fotonu pernešamus duomenis. Tam, kad būtų gauta viena iš reikšmių, imtuvas turi nuspėti trūkstamą reikšmę, o toks spėjimas dažnai būna klaidingas.

Imtuvas priima ir bando dekoduoti kai kuriuos sekos elementus, siuntėjui išsiųsdamas duomenis apie tai, kokie elementai buvo gauti ir dekoduoti, ir taip sukuria abiejoms pusėms žinomą raktą. Nė viena trečioji šalis negali sužinoti šių fotonų reikšmės, nes bandant juos perimti, jie būtų sunaikinti. Juos gavus, jų pakeisti taip pat negalima, nes niekas nežino visų tam reikiamų detalių.
 
 Toshiba kūrė specialią įrangą, vad. “kvantinių taškų” dėka leidžiančią atlikti ir analizuoti veiksmus su atskirais fotonais. Kvantiniai taškai – tai, iš esmės, juos valdančios įrangos sujungti dirbtiniai atomai, tačiau veikiančioje kriptografinėje įrangoje naudojamos standartinės detalės, tokios, kaip Peltjė efekto pagrindu sukurti davikliai su aušinimo sistema, turintys labai mažą triukšmo lygį. Tikimasi, kad ši nauja technologija bus naudojama kitos kartos įrangoje.

Toshiba taip pat ieško būdų, kaip padidinti sistemos veikimo nuotolį, viršijus vienos skaidulos ribas. Kadangi fotono neįmanoma perimti ir retransliuoti, ši technologija neleidžia naudoti kartotuvų siuntimo metu keliuose segmentuose atsirandantiems nuostoliams kompensuoti, tačiau Šyldsas sako, kad kartotuvus galima atlikti, naudojant kvantinį teleportavimą – naują ir kol kas grynai eksperimentinį efektą, kurio dėka kvantinė dalelės būsena gali būti perduodama per nuotolį be reikmės ją pilnai nustatyti.