Ilmuwan Universitas Cornell telah menciptakan prototipe uang "kuantum" di masa depan

Menurut penelitian International Banknote Community (IBNS), pound Inggris dan dolar Australia diakui sebagai yang paling terlindung dari pemalsuan. Pada saat yang sama, memalsukan uang kertas ini dengan tingkat teknologi saat ini cukup realistis. Menggunakan algoritma enkripsi berdasarkan pengkodean keadaan kuantum foton, para ilmuwan Cornell University dapat menemukan cara untuk membuat uang kertas, yang hampir mustahil untuk dipalsukan. Lebih detail tentang uang "kuantum" masa depan yang akan kita bahas dalam publikasi hari ini.



Gagasan menggunakan keadaan polarisasi foton tunggal saat membuat algoritma enkripsi bukanlah hal baru. Metode semacam itu pertama kali diusulkan pada tahun 1970 oleh mahasiswa pascasarjana Universitas Columbia Stephen Wiesner dan dianggap anti-ilmiah. Hanya 13 tahun kemudian karya Wiesner diizinkan untuk diterbitkan di majalah SIGACT News dan menerima pujian tertinggi dalam komunitas ilmiah.

Menurut teknologi yang diusulkan oleh Wiesner, 20 "perangkap cahaya" dan satu foton yang dipolarisasi dalam keadaan tertentu di masing-masingnya seharusnya telah dibangun ke dalam setiap uang kertas. Setiap uang kertas diberi nomor seri sendiri yang mengkodekan informasi filter foton polarisasi. Setiap upaya untuk menggunakan filter yang salah akan menghapus kombinasi asli dari foton terpolarisasi, dan diusulkan untuk menyimpan urutan unik dari filter polarisasi - nomor seri catatan di bank, yang akan menjamin perlindungan maksimum uang kertas dari pemalsuan.

Dalam bahasa matematika, kemungkinan penyalinan yang tidak sah dari tagihan semacam itu tidak melebihi (5/6) ^ N, (di mana N adalah jumlah foton pada uang kertas). Pada saat yang sama, karena secara teknis keaslian uang kertas yang dilindungi oleh kriptografi foton hanya dapat ditetapkan secara sepihak oleh bank penerbit yang memiliki akses ke informasi tentang polarisasi foton, penggunaan teknologi yang diusulkan oleh Wiesner sekali lagi ditunda.

Solusi untuk masalah ini - "uang kuantum open-source" pada tahun 2009 diusulkan oleh para ahli di Massachusetts Institute of Technology. Menurut ide mereka, mengeluarkan masing-masing uang kertas tersebut, bank membuat untuk itu deskripsi rahasia keadaan kuantum dan algoritma untuk menetapkan keaslian negara ini. Totalitas informasi semacam itu memungkinkan Anda menentukan secara akurat keaslian tagihan kepada pihak yang berkepentingan, tetapi tidak memberikan jawaban bagi calon penipu untuk pertanyaan kunci: bagaimana pengkodean itu sendiri dilakukan.

Kelemahan dari konsep yang diusulkan adalah kemungkinan bagi bank yang menerbitkan sendiri, yang memiliki informasi lengkap, untuk menempatkan pencetakan salinan super-dilindungi catatan pada aliran. Untuk mengatasi keterbatasan ini, para penulis teknologi menyarankan menggunakan keadaan kuantum ketika pengkodean nomor seri, yang, dalam waktu yang wajar, tidak mungkin untuk digandakan bahkan untuk spesialis bank. Dan sangat mungkin untuk menetapkan keaslian catatan tersebut menggunakan algoritma yang didasarkan pada model Markov .


_{Uang Kertas Stephen Wiesner, dikodekan sesuai dengan prinsip-prinsip kriptografi kuantum. Foto: Wikimedia}

Hampir setengah abad setelah pengumuman prinsip-prinsip teoretis dasar oleh Stephen Wiesner, fisikawan di Cornell University berhasil membawa pengembangan ke tahap praktis dan menciptakan prototipe pertama dari uang "kuantum" di masa depan. Sesuai dengan prinsip yang diusulkan, ketika menyandikan nomor seri setiap tagihan yang dilindungi, kemampuan bit kuantum berada di beberapa negara pada waktu yang bersamaan (0, 1 atau | A | ^ 2 + | B | ^ 2 = 1) akan digunakan. Sesuai sepenuhnya dengan konsep Wiesner, nomor seri unik yang mengidentifikasi uang kertas prototipe dienkripsi dengan urutan foton yang terpolarisasi di negara bagian yang didefinisikan secara ketat.

Rincian studi dan pracetak uang kertas keamanan ditingkatkan disajikan dalam publikasi di situs web Perpustakaan Universitas Cornell(Perpustakaan Universitas Cornell).


_{Prototipe uang kuantum. Foto: Perpustakaan Universitas Cornell}

Keterbatasan metode dan solusi yang diusulkan untuk masalah

Meskipun keuntungan jelas dari perlindungan kriptografi foton, manfaat catatan tersebut, atau lebih tepatnya, kepekaan kode foton terhadap faktor eksternal dan penanganan yang salah, yang menyebabkan sedikit perubahan dari waktu ke waktu, menjadi kelemahan utama dari metode ini. .

Pencarian cara untuk menyelesaikan masalah di atas membuat tim gabungan spesialis dari Institut Max Planck untuk Optik Quantum di Garching (Jerman), Universitas Harvard di Cambridge (Massachusetts), dan Institut Teknologi California di Pasadena menyimpulkan bahwa yang paling tepat dalam situasi ini akan mengurangi persyaratan untuk Verifikasi uang kertas. Diusulkan untuk menerima uang kertas, kombinasi kode yang sesuai dengan yang asli sebesar 90% dan lebih tinggi, dan kesalahan yang dihasilkan dapat dihilangkan dengan memperkenalkan kelas baru verifikasi protokol, toleran terhadap pengkodean, penyimpanan, dan penguraian bit kuantum. Hasil penelitian dipublikasikan di PNAS pada tahun 2012.

Itu saja, dengan Anda ada layanan sederhana untuk memilih peralatan Dronk.Ru yang kompleks . Jangan lupa berlangganan ke blog kita  , akan ada banyak hal yang lebih menarik. Sponsor pos adalah layanan cashback  LetyShops . Mengembalikan uang untuk setiap pembelian di Internet. Baca lebih lanjut tentang layanan cashback di artikel kami.  Pilih layanan cashback untuk ulang tahun ke-6 Aliexpress.

Source: https://habr.com/ru/post/id393345/