量子技術承諾「不可破解」的手機和超級安全的網絡

「無法破解」手機的時代可能很快就會到來,因為量子物理的隨機世界被用來創造有史以來最安全的晶片。

我們在這一集中的 Futuris 中展示的創新是在耗資 10 億歐元的歐盟量子旗艦計劃中開發的,並有望為我們的數位生活的隱私級別帶來一場革命。

科學記者傑里米·威爾克斯前往日內瓦和巴塞隆納進行了仔細觀察。

量子物理學是研究微小粒子以不可預測的方式行為的科學。

所涉及的概念似乎令人困惑——例如,一個物體同時是兩個物體,或在實驗室中被傳送。

日內瓦大學物理學家 Rob Thew 承認:“量子對很多人來說意味著很多事情,如果你來自物理學之外,它總是很奇怪。”

他的定義?量子是「單一物體、單一原子或單一光子、單一光粒子」。

科學家現在已經學會了控制和操縱這些“物體”,這應該會帶來一些令人驚嘆的新技術。

特別是,它促進了所謂的量子隨機數產生器的發展,該生成器使用量子物件經過驗證的完全隨機行為來產生完全隨機數。

電腦和密碼破解駭客

所有電腦安全都依賴隨機數,但傳統計算無法產生與量子物件相同純度的隨機數,這意味著破解密碼的駭客可以預測結果並打破安全屏障。

不會太久。日內瓦大學量子物理學家 Hugo Zbinden 正在領導一個名為“Q範圍旨在使量子隨機數產生器更小、更快、更便宜,以便它們可以輕鬆整合到日常數位設備中。

他向我們展示了一個微型晶片,他將其描述為“每秒生成數百萬位元的量子隨機數產生器,可以整合到智慧型手機中,並用於許多應用程式。”

新晶片透過向兩個目標發射微小雷射來產生隨機數。沒有人能說出他們會擊中哪個目標。

它是不可破解的嗎?

「晶片本身可能是這樣,但它將被整合到一個更複雜的系統中,你仍然可以想像在實現過程中存在一些問題。但基礎知識、物理原理是無法破解的,」茲賓登說。

同時,在巴塞隆納,科學家正在研究下一步:量子網路。在ICFO光子科學研究所,該團隊向我們展示了這種新型網路的原型,其中訊息通過幾個光子發送,任何攔截通訊的嘗試都將始終被檢測到。

創建量子互聯網的硬體還不夠強大、經過認證和緊湊,無法部署該技術,而且在長距離發送訊息方面還存在挑戰。

建構超級安全的互聯網

然而,量子金鑰分發科學,即交換量子隨機數產生的金鑰,以解鎖以傳統方式共享的數據,在建立超級安全的互聯網方面有很大前景。

「您的資料將受到保護,例如您的財務、健康資料。此外,從國防和安全的角度來看,這將帶來巨大的好處,更不用說保護電網或運輸網路的安全了,」Valerio Pruneri解釋道, CiViQ 專案協調員ICFO/ICREA。

隨著這種新興量子技術從實驗室走向市場,企業正在圍繞它建立,包括為什麼?,創立者量子旗艦校友卡洛斯·阿貝蘭。他說我們應該期望到處都能看到量子隨機數產生器:

「一個例子是將這些晶片整合到伺服器類型的技術中,以確保資料中心的安全,其他例子包括聯網汽車、物聯網設備網路甚至行動電話,這些技術將逐漸整合。”

羅布·休(Rob Thew) 表示,研究、開發和部署的過程使量子技術成為一個快速發展的領域:「有一天真的能夠進入實驗室,讓某種東西在量子層面上按照你想要的方式發揮作用,然後把它放在一個盒子裡,然後把它交給潛在的客戶,然後把那個盒子賣給可以執行一些對某人的生活產生真正影響的應用程序的人,我認為它正在迅速進展,而且我認為它具有潛力,目前它正在展示,這是非常令人興奮的事情之一,」他說。

當然,無懈可擊的安全只是量子旗艦的創新之一,量子運算等其他技術也即將出現。

量子旗艦由以下機構協調VDI 技術中心有限公司在德國杜塞爾多夫。