Οι κβαντικοί κώδικες κάνουν το ντεμπούτο τους στον πραγματικό κόσμο

Από την ιστοσελίδα BBC News, Μάρτιος 2004

Η χρήση της κβαντικής φυσικής, επιτρέπει την κρυπτογράφηση με τρόπο ώστε διάφορα κλειδιά να μας αποκαλύπτουν αν τα δεδομένα έχουν παραβιαστεί. Αυτή η κβαντική κρυπτογραφία ξέφυγε τώρα από το εργαστήριο και έγινε εμπορικό προϊόν.

Η Αμερικανική εταιρία Magiq και η Ελβετική ID Quantique έχουν ήδη πουλήσει κατάλληλο hardware σε αρκετούς πελάτες για να προστατέψουν τα δεδομένα τους με χρήση κβαντικής κρυπτογράφησης. Κυβερνητικές και στρατιωτικές υπηρεσίες, πιστεύεται ότι είναι οι πρώτοι χρήστες της νέας τεχνολογίας.

Η συνήθης κρυπτογράφηση περιλαμβάνει παρεμβολή μεγάλων αριθμητικών κλειδιών μεταξύ των δεδομένων, τα οποία εμποδίζουν τους μη έχοντες το κλειδί από το να τα διαβάσουν. Η πληροφορία που μεταφέρει το μήνυμα είναι πρακτικά ασφαλής εξαιτίας του μεγάλου χρόνου που χρειάζεται κάποιος τρίτος για να ανακαλύψει όλα τα κλειδιά που είναι αναμιγμένα με το μήνυμα. 

Η κβαντική κρυπτογραφία όμως αναμιγνύει τα δεδομένα με διαφορετικό τρόπο, κάνοντας χρήση των παράξενων ιδιοτήτων του κβαντικού κόσμου, και εγγυάται ότι τα κλειδιά δεν έχουν παραβιαστεί. 

Η πληροφορία για το κλειδί κωδικοποιείται σε ένα μόνο φωτόνιο.

Η κβαντική φυσική εγγυάται ότι οι ιδιότητες του φωτονίου θα μεταβληθούν αν κάποιος παρεμβληθεί και προσπαθήσει να διαβάσει τις πληροφορίες από αυτό.

Όταν τα δύο μέρη που επικοινωνούν έχουν ανταλλάξει ένα κλειδί που είναι σίγουροι ότι είναι ασφαλές, είναι σίγουροι επίσης ότι και τα μηνύματα που στέλνουν είναι ασφαλή. 

"Αν ξέρεις ότι το κλειδί είναι πραγματικά απαραβίαστο, μπορείς να το εμπιστευθείς για να κρυπτογραφήσεις δεδομένα" λέει ο Dr Andrew Shields, διευθυντής του Quantum Information Group στο εργαστήριο της Toshiba στο Cambridge.

Ο Bob Gelfond, διευθυντής της Magiq, είπε ότι οι βελτιώσεις στην ασφάλεια που προσφέρει η κβαντική κρυπτογράφηση, αποδείχτηκαν δημοφιλείς ακόμη και όταν το σύστημά τους που το ονομάζουν: Πύλη Ασφαλείας QPN, έφτασε να κοστίζει μεταξύ 50.000 και 100.000 δολαρίων.

Όταν συνδεθεί σε ένα δίκτυο οπτικών ινών, το harware της Magiq επιτρέπει στις εταιρίες να δημιουργήσουν ένα εικονικό δίκτυο για να στέλνουν δεδομένα κωδικοποιημένα με κβαντικά κλειδιά. Η διάταξη αυτή, λέει ο Gelfond δοκιμαζόταν στα εργαστήρια για χρόνια, αλλά μόλις τώρα οι μηχανικοί της Magiq, μετά από σκληρή δουλειά μπόρεσαν να την κάνουν εμπορεύσιμη. Η δυσκολία βρισκόταν στο να γίνει η διάταξη αρκετά ευσταθής και με ισχυρές αντοχές για το πραγματικό περιβάλλον εργασίας. 

Αν και η νέα τεχνολογία άρχισε να χρησιμοποιείται, απομένουν ακόμη αρκετοί τωρινοί περιορισμοί που πρέπει να αρθούν. Για παράδειγμα, υπάρχει όριο στην απόσταση όπου τα φωτόνια μπορούν να ταξιδέψουν πριν χάσουν τις κβαντικές ιδιότητες υπέρθεσης. Ακριβώς αυτή η υπέρθεση είναι που κάνει αδύνατο να διαβαστεί η πληροφορία του κλειδιού.

Το τωρινό ρεκόρ απόστασης που μπορεί να διανύσει το κβαντικό κλειδί είναι 120km.

Ο  Gelfond λέει ότι τώρα που η βασική τεχνολογία δημιουργήθηκε, το κόστος των εξαρτημάτων και των συναφών οπτικών μερών θα πέσει. Λέει επίσης ότι η εταιρία του δουλεύει πάνω σε μικροτσίπς κβαντικής μνήμης, πηγές που εκπέμπουν ένα μόνο φωτόνιο τη φορά, και κβαντικούς αναμεταδότες, με απώτερο στόχο τη δημιουργία εμπορεύσιμων κβαντικών υπολογιστών.