A criptografia quântica permite tornar a comunicação entre as pessoas completamente segura, protegendo os canais de comunicação da escuta. Essa tecnologia está se tornando cada vez mais importante. Os físicos sabem há muito tempo que os computadores quânticos (quando eles aparecem em uma forma utilizável) permitem quebrar qualquer tipo de proteção criptográfica. Bem, desde que o advento dos computadores quânticos comerciais está chegando, os cientistas precisam inventar métodos de proteção de dados cada vez mais sofisticados. Tudo isso é do interesse de empresas, organizações governamentais e militares.
Em geral, a criptografia quântica é importante para todos que precisam de quase cem por cento de proteção contra hackers. Mas há um problema. O fato é que a criptografia quântica trabalha com fótons individuais, que carregam informações quânticas. Mas mesmo os melhores cabos de fibra ótica podem guiar os fótons a uma distância não superior a 200 km antes que o processo de absorção torne todas essas tentativas inúteis. Portanto, a criptografia quântica funcionava anteriormente (e mesmo na versão de teste) apenas a curtas distâncias.
Mas os cientistas chineses desenvolveram um satélite que removeu o obstáculo na forma de distância. Este satélite,
Micius , foi lançado em 2016. Nos últimos anos, ele executou várias tarefas e entrou no nível operacional. No verão passado, ele ganhou força total e
foi capaz de teletransportar um fóton da órbita diretamente para a Terra.
Como você pode imaginar, a criptografia quântica é um método de proteger as comunicações com base nos princípios da física quântica. Diferentemente da criptografia tradicional, que trabalha com métodos puramente matemáticos para garantir o sigilo das informações, a criptografia quântica é focada na física. O processo de envio e recebimento de informações é realizado por meios físicos, como um exemplo - elétrons ou fótons. Bem, a espionagem pode ser considerada uma mudança em certos parâmetros de objetos físicos - nesse caso, portadores de informações.
A tecnologia da criptografia quântica é baseada na incerteza fundamental do comportamento de um sistema quântico, expresso no princípio da incerteza de Heisenberg. Nesse caso, é impossível obter simultaneamente as coordenadas e o momento de uma partícula, e também é impossível medir um parâmetro de fótons sem distorcer o outro.
Idealmente, usando fenômenos quânticos, você pode criar um sistema de comunicação que detectará interceptação em 100% dos casos. Como mencionado acima, a escuta em um canal quântico leva a uma mudança nos parâmetros do sinal original. O nível de ruído no sistema aumentará e os usuários do sistema
poderão reconhecer imediatamente
o fato de espionagem, além de medir o nível de sua atividade.
Os dispositivos para criptografia quântica não podem ser chamados de novos. Portanto, o primeiro sistema criptográfico quântico em funcionamento foi criado em 1989 no IBM Research Center pelos cientistas Bennett e Brassard. O sistema era um canal quântico que funcionava, por um lado, com
o aparelho transmissor
de Alice e, por outro, com o aparelho receptor de Bob. Ambos os dispositivos estavam a uma distância de 1 metro um do outro. O controle foi realizado em um computador, no qual foram baixadas as representações do programa dos usuários legais do atacante Eve, que tentou “escutar”.
Partículas em um sistema de criptografia quântica podem ser chamadas de chaves quânticas. Sua distribuição é um processo fundamental. Se ambas as partes tiverem uma chave, elas poderão se comunicar através dos canais de comunicação tradicionais sem a ameaça de serem espionados. Assim, o satélite chinês envia chaves da órbita. Ele está localizado em órbita de forma a passar sobre certos pontos da superfície da Terra aproximadamente à mesma hora todos os dias.
Quando o satélite está em uma estação terrestre chinesa em
Hebei , ele envia uma chave para a Terra, que permite abrir canais de comunicação seguros. Os chineses conseguiram abrir um link de vídeo seguro entre a Academia Chinesa de Ciências em Pequim e a Academia Austríaca de Ciências em Viena. Assim, ambas as partes receberam a chave. A comunicação por vídeo foi realizada através de um canal tradicional.
"Demonstramos a possibilidade de comunicação quântica intercontinental entre dois pontos a 7600 quilômetros um do outro", disseram os participantes do projeto.
Apesar dos sucessos, ainda é cedo para falar sobre o uso comercial da tecnologia. No momento, isso é apenas uma prova da operacionalidade do sistema com base nos princípios teóricos apresentados anteriormente.
Ref:
arxiv.org/abs/1801.04418