Ученые Национального университета науки и технологий «МИСиС», входящего в состав Центра компетенции Национальной технологической инициативы (НТИ) «Квантовые коммуникации», представили новаторский подход, направленный на укрепление безопасности квантовых криптографических систем. Новая разработка посвящена ключевому компоненту квантовых систем распределения ключей — квантовому генератору случайных чисел.
Квантовый генератор случайных чисел играет важнейшую роль в системах квантового распределения ключей. Любая попытка злоумышленников скомпрометировать квантовый ключ неизбежно будет направлена на этот основополагающий элемент системы. Для повышения безопасности исследователи Центра компетенции NTI «Квантовые коммуникации» разработали теоретические и экспериментальные методы оценки случайных фазовых колебаний в полупроводниковых лазерах, которые являются одним из наиболее распространенных источников квантовой случайности в генераторах случайных чисел.
По-настоящему выдающимся достижением является то, что даже при случайных изменениях фазы (фазовом дрейфе) в оптической интерференционной схеме лазерных импульсов (явление, возникающее при пересечении двух и более волн) квантовые свойства интерференции удивительным образом сохраняются. Подробный отчет об этом новаторском эксперименте опубликован в авторитетном международном журнале Physical Review A (Q2).
Этот инновационный подход открывает путь к более глубокому пониманию вероятностных характеристик лазерных импульсов, повышая тем самым надежность квантовых генераторов случайных чисел и, как следствие, систем квантового распределения ключей. В настоящее время ученые старательно исследуют влияние внешнего освещения на интерференционную случайность с целью дальнейшего повышения безопасности квантовых криптографических устройств.
Это двойное достижение, включающее в себя защиту квантовых генераторов случайных чисел и оценку случайности помех, подчеркивает неизменную приверженность научного сообщества к созданию квантово-безопасной цифровой эры. По мере развития квантовых технологий поиск квантово-безопасной криптографии остается на переднем крае исследований.
