Général

Une nouvelle recherche utilise la physique quantique pour la `` téléportation '' de données non piratées en toute sécurité


Des milliers de piratages de sécurité se produisent chaque jour dans le monde. Aux États-Unis seulement, certains 4,000 Les attaques de ransomware compromettent les données et exposent les personnes à d'autres violations de données. Cependant, les physiciens pensent maintenant que la communication quantique pourrait être la solution pour rendre les réseaux non piratables.

Une équipe de l'Université de Chicago explore les possibilités de l'informatique quantique sur la communication générale, les ordinateurs et la sécurité nationale. Ils veulent créer un réseau quantique s'étendant entre le Laboratoire national d'Argonne du ministère de l'Énergie et le Laboratoire national des accélérateurs Fermi - l'une des connexions les plus longues au monde pour tester la physique quantique.

Le réseau «téléporterait» des informations sur les particules à travers le 30 milles distance. Les problèmes de sécurité coûtent à l'économie américaine seule entre 57 milliards de dollars à 109 milliards de dollars en 2016. Ces chiffres devraient augmenter à mesure que davantage d'informations financières seront disponibles en ligne.

L'expérience implique 70 physiciens et ingénieurs quantiques du monde entier. Les chercheurs espèrent que ce sera un projet unique dans une vie.

«C'est la première fois que quelqu'un envisage même de réaliser un réseau quantique comme celui-ci: un réseau de téléportation quantique permanent et fonctionnel sur de longues distances aux États-Unis», a déclaré Joe Lykken, directeur adjoint et directeur de la recherche du Laboratoire Fermi. «Nous voulons démontrer la technologie quantique habilitante. Et nous voulons capitaliser sur notre expertise pour ouvrir la voie à d'autres pour créer leurs propres réseaux. "

Lykken a expliqué que cela pourrait façonner l'avenir des communications quantiques pour toujours. "Il y a des décennies, construire quelque chose comme ça n'aurait été qu'un rêve. Mais nous le faisons maintenant, et bientôt d'autres pourront le faire."

Utiliser l'étrangeté de la physique quantique

Le nouveau réseau de communication a puisé dans les parties «étranges» de la mécanique quantique - en particulier les états modifiés. Les chercheurs ont noté que les systèmes quantiques pourraient ne pas être piratés car si quelqu'un essayait de regarder une transmission, la transmission elle-même serait perturbée.

Non seulement cela ruinerait les informations envoyées, mais cela alerterait également les destinataires et les expéditeurs de ces informations d'un piratage. L'équipe a expliqué que cela fonctionne grâce à l'enchevêtrement de particules; ce qui arrive à l'un arrive à l'autre même s'ils sont à des kilomètres l'un de l'autre.

Ainsi, si les chercheurs partagent une paire intriquée entre deux endroits, les informations quantiques peuvent passer même si elles n'ont pas de connexion physique. C'est pourquoi les chercheurs l'ont expliqué comme «téléportant» les données.

«La téléportation d'informations sur des distances du monde réel distantes de plusieurs kilomètres nous permet d'identifier les problèmes pratiques liés à l'exploitation d'un réseau quantique: quels sont les défis technologiques, dans quelle mesure la communication est-elle sécurisée et quelles sont les limites du transport d'informations de cette manière?» Dit Awschalom.

Prochaines étapes du projet quantique

Si ce projet réussit, les chercheurs souhaitent étendre l'idée avec davantage de partenariats d'entreprise. Par exemple, Maria Spiropulu du Laboratoire Fermi construit actuellement un réseau quantique avec AT&T et le Jet Propulsion Laboratory.

«Des bancs d'essai quantiques d'échelle similaire existent dans le monde entier. Mais la plupart d'entre eux s'appuient sur des photons intriqués - des particules de lumière - pour téléporter des informations. Notre banc d'essai est unique en ce sens que, pour la première fois, nous nous dirigeons vers une architecture entièrement à l'état solide où les particules quantiques piégées dans les solides sont utilisées comme supports d'information », a déclaré Tian Zhong, professeur assistant d'ingénierie moléculaire à l'Université de Chicago. Zhong est également scientifique à Argonne, et est co-chercheur principal du projet.

Le mois prochain, des chercheurs des trois institutions se réuniront pour parler de leurs découvertes et de leurs progrès au Chicago Quantum Summit - un programme dédié à l'avenir de l'informatique quantique.

«La mise en réseau des dispositifs quantiques est importante pour faire évoluer le calcul quantique et concevoir des systèmes de communication hybrides vers un Internet quantique amélioré», a déclaré Spiropulu. «Il faudra une collaboration délibérée entre les laboratoires de recherche gouvernementaux, les universités, l'industrie et les fondations pour y parvenir. The Chicago Quantum Le programme d'échange catalysera les progrès dans tous ces domaines. "


Voir la vidéo: Lillusion de la réalité: La matière nexiste pas sans conscience (Juin 2021).