Internet quântica é um fato

6-7-1-thumb-medium Pesquisadores dos LaboratĂłrios Nacionais de Los Alamos, EUA maneira.

Um dos maiores sonhos dos especialistas em segurança Ă© criar uma “Internet quântica”, uma rede que permitirá uma comunicação absolutamente segura, baseada nas leis da mecânica quântica.

A idéia básica é que o ato de medir um objeto quântico, como um <…>

prĂłton, sempre muda. Portanto, qualquer tentativa de “espiar” uma mensagem quântica sĂł pode deixar evidĂŞncias de interceptação, que podem ser vistas pelo destinatário da mensagem. Isso permite que qualquer pessoa envie uma criptografia ORT (one-time pad) por meio de uma rede quântica, que pode ser usada para comunicação segura usando a comunicação convencional.

Tudo isso garante um serviço de mensagens absolutamente seguro, também conhecido como criptografia quântica, e é realmente uma técnica extremamente simples para qualquer laboratório de óptica quântica. De fato, a ID Quantique (www.idquantique.com) possui um sistema à venda que pode ser comprado por qualquer pessoa e começou a atrair bancos e outras organizações que estão interessadas em segurança absoluta em suas comunicações.

Restrições

Esses sistemas, no entanto, têm uma limitação significativa. A geração atual de criptografia quântica consiste em conexões entre dois pontos ao longo de uma fibra visual. Portanto, eles podem enviar mensagens seguras do ponto A ao ponto B, mas não podem direcionar essas informações para os pontos C, D, E ou F. E isso ocorre porque o ato de enviar uma mensagem significa ler uma parte dela. , que indica para onde se destina. E isso muda inevitavelmente, pelo menos com o uso de roteadores convencionais. Isso torna impossível para uma Internet quântica funcionar com a tecnologia atual.

Várias equipes de pesquisa estão envolvidas em corridas de rua para desenvolver roteadores quânticos que resolverão esse problema, direcionando mensagens quânticas sem alterá-las. Mas a verdade é que esses dispositivos ainda têm um longo caminho a percorrer antes de se tornarem uma realidade comercial.

Ponto nodal

Recentemente, Richard Hughes e outros especialistas dos Laboratórios Nacionais dos EUA em Los Alamos, Novo México, revelaram uma Internet quântica alternativa, que eles afirmam estar em operação há dois anos e meio. Sua abordagem para o problema diz respeito à criação de uma rede quântica baseada em um nó central e em uma rede radial em torno dele. Todas as mensagens são roteadas de qualquer parte da rede para outra via nó central.

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Esta não é a primeira vez que esse tipo de abordagem foi testado. A idéia é que as mensagens para o nó central sejam baseadas no nível usual de segurança quântica. No entanto, enquanto estão no nó principal, são convertidos em bits clássicos convencionais e depois reconvertidos em bits quânticos, para serem enviados e executados na segunda metade de sua jornada para o destinatário. Portanto, enquanto o nó central estiver seguro, a rede também deverá estar segura. O problema dessa abordagem é sua expansão para outra escala. À medida que o número de conexões com o nó central aumenta, fica cada vez mais difícil gerenciar todas as conexões possíveis que podem ser feitas entre uma parte da rede e outra.

Inovação

Hughes e seus colegas afirmam ter resolvido esse problema com sua abordagem Ăşnica, que fornece a cada nĂł da rede transmissores quânticos – por exemplo, com laser – mas sem detectores de prĂłtons, que sĂŁo caros e volumosos. Somente o nĂł central tem a capacidade de receber mensagens quânticas (embora todos os nĂłs da rede possam enviar e receber mensagens convencionais da maneira usual).

Isso pode parecer restritivo, mas ainda permite que cada nó envie pacotes de informações únicos para o nó central, que ele usa para se comunicar com segurança por meio de um link clássico. O nó central pode direcionar a mensagem para outro nó, usando um novo pacote descartável feito com esse segundo nó. Assim, toda a rede é segura, desde que o nó central também seja seguro.

A grande vantagem desse sistema Ă© que ele torna a tecnologia necessária em cada nĂł extremamente simples – essencialmente mais do que apenas um laser. Na prática, Los Alamos já projetou e construiu unidades prontas para montagem, que sĂŁo do tamanho de uma caixa de fĂłsforos. “A prĂłxima geração da unidade será uma ordem de magnitude menor em cada dimensĂŁo linear”, dizem eles. Seu objetivo final Ă© integrar uma dessas unidades em quase todos os dispositivos conectados a uma rede de fibra Ăłptica, como televisores, computadores domĂ©sticos etc., para que seja possĂ­vel enviar mensagens absolutamente seguras.

Tendo administrado esse sistema há dois anos, em Los Alamos eles acreditam em sua eficácia. Obviamente, a rede nunca pode ser mais segura que seu nó central e essa é uma limitação significativa dessa abordagem. Em vez disso, uma Internet puramente quântica deve permitir comunicação absolutamente segura de qualquer lugar da rede para qualquer outro lugar.

Outro problema é que essa abordagem se tornará obsoleta à medida que os roteadores quânticos se tornarem comercialmente viáveis. Portanto, se os investidores serão atraídos para o empreendimento depende se depreciarão o dinheiro que deram antes que isso aconteça. Aparentemente, eles não terão que esperar muito para descobrir.

* O texto é baseado no anúncio científico: Comunicações quânticas centradas em rede com aplicação em proteção de infraestrutura crítica (arxiv.org/abs/1305.0305)

Fonte: enet.gr