Научници су демонстрирали квантну технику која омогућава да се утврди да ли се неко налази на локацији за коју тврди да јесте, известила је физичарка Абигејл Гукин 18. марта на Глобалном самиту физике Америчког физичког друштва.
Ова метода, названа квантна верификација положаја, заснива се на концепту квантне испреплетености, у којем су судбине две удаљене честице тесно повезане.
Потенцијалне примене у безбедности
У будућности, ова техника би могла бити корисна за спречавање одређених врста „фишинг“ напада, као и за ограничавање приступа одређеним ресурсима. На пример, приступ осетљивој инфраструктури нуклеарног наоружања могао би бити дозвољен само особама које се налазе у безбедној државној згради.
Овај метод би могао постати део будућег квантног интернета, који би једног дана могао да омогући различите облике изузетно безбедне комуникације.
Како функционише квантна верификација положаја?
Ево како систем функционише: две особе, назване верификатори, желе да потврде да се трећа особа, названа доказивач, налази на одређеној локацији. Верификатори се налазе на супротним странама те локације и свако од њих шаље насумичан број доказивачу, који ће тај број искористити за одређивање следећег корака.
У међувремену, један од верификатора ствара пар испреплетених фотона, односно честица светлости. Један фотон задржава код себе, док други шаље доказивачу.
Мерење и размена података
Доказивач и верификатор истовремено мере своје фотоне. Конкретно, мере поларизацију, односно правац у којем осцилирају електромагнетни таласи фотона. Насумични бројеви одређују које поставке мерења доказивач треба да користи да би утврдио поларизацију свог фотона.
Доказивач затим шаље резултат мерења назад верификаторима.
Зашто преваре неће функционисати?
Након тога, верификатори упоређују резултат доказивача са резултатом мерења другог фотона. Током великог броја понављања овог протокола, резултати би требало да буду снажно повезани, односно корелисани.
Уколико би неки преварант пресрео фотон са друге локације, резултати мерења не би били толико снажно повезани као што се очекује. То је последица ограничења брзине светлости и специфичности квантних мерења. У том случају, верификатори би знали да нешто није у реду.
Експеримент у пракси
У Националном институту за стандарде и технологију (NIST) у Болдеру, у Колораду, научници су поставили две верификаторске станице удаљене око 200 метара, које су оптичким влакнима повезане са доказивачем који се налази између њих.
Метода је успешно одредила положај доказивача, како су Гукин и њене колеге известиле у раду предатом 23. јануара на arXiv.org.
Где лежи основа ове технике?
Основа ове технике лежи у такозваном Беловом тесту без „рупа“, методи слања и мерења квантних честица која доказује да се необичности квантне физике не могу објаснити класичним теоријама.
То је зато што су корелације између парова фотона јаче него што би било која класична теорија могла да објасни.
Основа за нове облике безбедне комуникације
Пошто ова техника повезује стварну физичку локацију са информацијама које учесници размењују, она би могла постати основа за нове облике безбедне комуникације.
Како каже Гукин: „Ово је први пут да можемо конкретно повезати нечију локацију са информацијама које та особа шаље.“
