De Quantum Satellite van China kan ervoor zorgen dat gegevens een einde maken aan het verleden

De Quantum Satellite van China kan ervoor zorgen dat gegevens een einde maken aan het verleden

China onlangs gelanceerd een satelliet in een baan om de aarde met een unieke functie: hij heeft de mogelijkheid om informatie veilig te verzenden, niet met wiskundige codering maar met behulp van de fundamentele natuurwetten. China zal het eerste land zijn dat deze prestatie levert en het markeert een mijlpaal in de ontwikkeling van kwantumtechnologieën.

De volgende revolutie in technologie belooft fundamentele natuurwetten te omarmen zodat apparaten bewerkingen kunnen uitvoeren die buiten de grenzen van de huidige elektronica liggen. Het potentieel van kwantumcomputers om enkele van de meesten aan te pakken complexe wiskundige problemen is erg spannend. Maar informatiebeveiliging door kwantumcommunicatie kan net zo belangrijk zijn.

Onze samenleving is sterk afhankelijk van digitale communicatie. In de afgelopen drie jaar hebben we gestuurd meer informatie via internet, dan vóór deze periode in de hele geschiedenis van de mensheid was gecommuniceerd. Een groot deel van deze gegevens is gevoelig en we willen het vaak uit nieuwsgierige ogen houden. Maar hoe kunnen we de communicatie via internet vertrouwen als deze afhankelijk is van gegevens die zich over kettingen van mogelijk onbekende computers verplaatsen? Het plaatsen van een van deze ketens en het snuffelen op de gegevens terwijl het voorbijgaat, lijkt maar al te gemakkelijk.

De huidige oplossing voor deze communicatie-uitdaging is om complexe wiskunde te gebruiken in een reeks algoritmen die bekend staan ​​als publieke sleutelcryptografie. Maar de toenemende kracht van computers en vindingrijkheid van hackers schept steeds meer scheuren in dit wiskundige pantser. Een ideale oplossing voor dit probleem zou aantoonbare informatiebeveiliging bieden die de veiligheid van onze persoonlijke informatie garandeert. Dit is waar de kwantumfysica in komt.

Lasertechnologie

De technologie aan boord van de nieuwe satelliet van China is eenvoudig in ontwerp en bijna magisch in gebruik. Een speciaal kristal verdeelt een laser in twee stralen die vervolgens naar onafhankelijke ontvangststations op aarde worden geleid. Deze bundels delen een eigenschap van kwantummechanica die bekend staat als verstrengeling, die ze met elkaar verbindt, zelfs als ze ver uit elkaar liggen. Acties uitgevoerd op één straal zullen ook de andere straal beïnvloeden.

De truc om communicatie te beveiligen, ligt in deze vreemde relatie tussen de twee stralen. De link wordt gebruikt om willekeurige gegevens van het ene ontvangststation naar het andere te verzenden. Deze gegevens kunnen worden verzameld en gebruikt, hoofdzakelijk als een complex wachtwoord, om gegevens te versleutelen die via een openbaar kanaal zoals het internet worden verzonden. Deze communicatiemethode is bedacht door een beroemde kwantumfysicus, Artur Ekert. Cruciaal is het bewezen veilig te zijn tegen afluisteren en hacken. Kwantumfysica kan niet worden bedrogen, bedrogen of reverse-engineering, in tegenstelling tot de complexe wiskunde van conventionele cryptografie.

De nieuwe satelliet van China is een belangrijke stap op weg naar echt veilige communicatie, omdat hiermee kwantumgegevens over extreme afstanden tussen twee locaties kunnen worden verzonden. Op dit moment zijn de mogelijkheden van de technologie met slechts één satelliet beperkt, maar het is gemakkelijk om te zien hoe het zal opschalen naarmate meer satellieten worden gelanceerd en de prestaties verbeteren.

Het volgende belangrijke stuk van deze puzzel ligt aan het andere uiteinde van de lengteschaal. Het grootste deel van de communicatie stroomt langs ketens en de kracht van een ketting is slechts zo goed als de zwakste schakel. Voor praktische kwantumcommunicatie hebben we apparaten nodig die zijn geïntegreerd in onze computers en smartphones die gegevens uitwisselen op dezelfde manier als de kwantumsatelliet. Deze apparaten zijn gelukkig net om de hoek. Over een paar jaar kunnen we terugkijken op digitaal afluisteren en enorme informatie-inbreuken van databases als een probleem dat in het verleden was begraven.

Over de auteur

The ConversationRobert Young, Reader of Quantum Information, Lancaster University

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Related Books:

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = data security; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}