Quantennetzwerk heimlich läuft seit 2 Jahren

Einem nationalen Labor betreibt ein Quantennetzwerk, die vollkommen sicheren Internetkommunikation zu verwirklichen könnte.

Obwohl die neue Technologie, 1.Mai in Preprint Zeitschrift arXiv.org, beschrieben in einem Testnetzwerk noch ausgeführt wird, könnte die Technologie die erste kostengünstige und skalierbare Quantenkryptographie mit bestehenden LWL-Netzwerken, speziell in den Netzen verwendet werden könnten, die elektrischen Netze und andere kritische Infrastrukturen zu laufen.

Unzerbrechlich-codes

In der Kryptographie senden Computer verschlüsselte Botschaften, die einen Schlüssel zum Entschlüsseln erforderlich. Aber bestehende Verschlüsselungstechniken sind nicht vollkommen sicher – mit genügend Rechenleistung und Zeit gehackt werden können.

Geben Sie Quanten-Kryptographie.

Die Idee stützt sich auf eine bizarre Konsequenzen der Quantenmechanik – nämlich, dass wenn ein Photon des Lichtes von einem Punkt zum anderen reist, es in einem unbestimmten Zustand reist. Beobachter kann nicht es ist Orientierung oder Polarisation, ohne Störung der Photon und verändert das Ergebnis wissen. [Verrückte Physik: die coolsten Quantenteilchen erklärt]

Also, wenn eine geheime Nachricht mit einem Quantum-Schlüssel in ein Photon Ausgangszustand, kodiert verschlüsselt wird, dann alle Außenseiter, die versuchen, die Nachricht abfangen die Partikel stören würde, damit den Schlüssel ändern.

Perfekt in der Theorie

Obwohl Quantenkryptographie theoretisch perfekt ist, es funktioniert mit bestehenden Netzwerken, da der Quanten-Schlüssel an jedem Knoten weitergegeben muss oder angeschlossenen Punkt in einem Netzwerk, und das erfordert große, teure Photon Detektoren an jedem Knoten. Also, wenn ein Netzwerk wächst, erhält das System schnell lästig.

"Es ist teuer und es passt nicht in die normale Architektur der Glasfasernetze,", sagte Co-Studienautor Richard Hughes, Physiker am Los Alamos National Laboratory in New Mexico.

Praktische Lösung

Aber für mehr als zwei Jahren Hughes und seine Kollegen haben heimlich läuft ein kleiner Test-Netzwerk, die diese Probleme überwinden kann.

Anstelle von jedem Knoten zu jedem anderen anschließen, sind die Knoten in der Testnetzwerk an einem zentralen Hub, wie Speichen eines Rades verbunden. Ein Quanten-Schlüssel wird verwendet, um Nachrichten von den Speichen an der Nabe und wieder heraus wieder verschlüsseln. Solange die Nabe nicht sicher ist, ist der Rest des Systems.

In der neuen Regelung kann nur der Hub die Quanten-Schlüssel lesen. Die Kosten und Größe Einsparungen ergeben sich aus der Tatsache, dass die äußeren Punkten des Netzes nicht lesen Sie die Tasten mit teuren Photon Detektoren, aber stattdessen senden die Quanten-Schlüssel mit winzigen Lasersender. (Die Speichen können klassische Nachrichten, nur nicht Quantum lesen).

Zum Senden einer Nachricht von einem Punkt zu einem anderen (z. B. von A nach B), werden beide Knoten einzeln einen Quanten-Schlüssel an den Hub gesendet. Knoten A wird dann senden entlang seine verschlüsselte Botschaft, die die Nabe entschlüsselt, und sendet dann schickte es entlang nach B über das Verschlüsselungsschema, das B entschlüsselt mit Hilfe der Quanten-Taste B an der Nabe.

Der neue Ansatz ist sparsamer, und weil es eine Hub-and-Spoke-Architektur nutzt, wie viele Glasfasernetzen tun, es kann leicht angeschlossen werden in bestehende Infrastruktur Hughes sagte.

Die Forscher sagen, dass ihr neue System zum Schutz kritischer Infrastrukturen, wie z. B. elektrischen Netze verwendet werden könnten. Für diese Anwendungen "Wir denken, dies könnte die Lösung sein," sagte Hughes LiveScience.

Nächstes Jahr wollen sie das System an der elektrischen Anlage im Labor zu testen.

Sie stellen auch eine fernere Zukunft, wo Menschen ihre Laptops oder Tablets in einem sicheren Netzwerk anlegen Speichern von Quantum kryptografischen Schlüssel zur Sicherung der Telefonanrufe oder e-Mails machte später außerhalb des Netzwerks verwendet werden.

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