Как это устроено
Ключевые требования к абсолютно стойким шифрам в 1949 году описал математик Клод Шеннон. Он, в частности, утверждал, что ключ шифра должен быть не короче, чем кодируемое сообщение. Однако в квантовой криптографии это правило удалось обойти.
Каждый фотон сигнала передает шесть бит информации. Длина ключа шифрования меньше длины сообщения, за счет чего новый ключ можно передавать в теле предыдущего основного сообщения. Классические методы шифрования это сделать не позволяют.
Устройство для шифрования построено на основе пространственных модуляторов света. В эксперименте использовались матрицы размера 512х512 элементов, которые в зависимости от положения преобразовывали фазу и интенсивность света, который через них проходил, определенным образом.
Схема устройства для шифрования и дешифровки. В ней Alice — отправитель, Bob — получатель, Eve — третья сторона. Фото: arXiv.org
После этого свет передается открытым способом, причем точка фокуса луча линейно сдвигается. В результате восстановить исходные характеристики света невозможно, так как нельзя определить, какие именно преобразования были сделаны.
Обратное преобразование для получения исходного сообщения выполняет второй модулятор света. Затем свет фокусируется на однофотонный детектор 8×8 пикселей.
По словам разработчиков, новый алгоритм можно реализовать на существующих устройствах квантового шифрования. Это позволит создать абсолютно защищенные системы, которые актуальны при проведении банковских операций и передаче секретной информации.
