Doorbraak in quantumopslag leidt tot onbreekbare encryptie
Onderzoekers van de Australian National University denken dat de ontwikkeling van een nieuw soort quantum hard disk, die data tot zes uur kan opslaan, kan leiden tot een wereldwijd gegevensnetwerk dat beveiligd is door quantum-encryptie.
Samen met wetenschappers van de University of Otaga uit Nieuw-Zeeland ontwikkelden de Australiërs een optische quantum drive waarin atomen van het zeldzame element europium in een kristal verpakt worden. De solid state drive gebruikt “quantum entanglement”, waarbij partikelparen gelinkt worden, om data op te slaan.
“Een quantumstaat is bijzonder fragiel en houdt het normaal niet langer dan milliseconden uit,” zegt hoofdonderzoeker Manjin Zhong, die ook al over het onderwerp publiceerde in Nature. Maar het prototype van de Australiërs klaart die klus voor ongeveer zes uur.
[related_article id=”161920″]
Perfect veilige encryptie
Volgens Zhong leidt dit niet alleen tot nieuwe manieren om data op te slaan, maar kan het ook de basis vormen voor “perfect veilige encryptie voor datatransmissie”. Het licht waarbij de partikelparen gelinkt worden, kan opgeslagen worden in apart geheugen, zegt Zhong en naar verschillende delen van het netwerk worden getransporteerd. Op die manier kan quantuminformatie dus tussen twee punten wereldwijd worden vervoerd.
Quantumencryptie is in theorie onbreekbaar, omdat elke interactie met de quantumpartikels hun staat verandert, ongeacht hoe ver ze zich van elkaar bevinden.
Stabiliteit verhogen
Het volgende doel in het onderzoek is om de tijd dat de quantumpartikels stabiel blijven, verder te verhogen. “We willen dit verlengen tot langer dan een dag”, zegt dr. Jevon Longdell van de universiteit van Otago. “Zodra dat lukt, zal het mogelijk zijn om gelinkte quantumparen te verdelen over twee punten, waar ook ter wereld. De huidige quantumnetwerken zijn nog beperkt tot 100 kilometer, aldus Longdell.
“Je kan de gelinkte paren letterlijk versturen in een doos met de post”, zegt Longdell. “Daarna kan je ze gebruiken om een gedeelde geheime sleutel te generen en die inzetten voor de communicatie. Door de resultaten te vergelijken met die van je vriend, krijg je een sleutel die alleen door jullie te gebruiken is. En het mooie aan onze ontdekking is nu dat je die vergelijking kan doen zonder beveiligd kanaal.”
Quantumprocessors voor kunstmatige intelligentie
Enkele maanden geleden heeft ook Google aangekondigd dat het een nieuw project gaat lanceren om quantumprocessors te bouwen voor applicaties rond kunstmatige intelligentie. Dat onderzoek loopt in samenwerking met de University of California Santa Barbara.
Onderzoekers van de Australian National University denken dat de ontwikkeling van een nieuw soort quantum hard disk, die data tot zes uur kan opslaan, kan leiden tot een wereldwijd gegevensnetwerk dat beveiligd is door quantum-encryptie.
Samen met wetenschappers van de University of Otaga uit Nieuw-Zeeland ontwikkelden de Australiërs een optische quantum drive waarin atomen van het zeldzame element europium in een kristal verpakt worden. De solid state drive gebruikt “quantum entanglement”, waarbij partikelparen gelinkt worden, om data op te slaan.
“Een quantumstaat is bijzonder fragiel en houdt het normaal niet langer dan milliseconden uit,” zegt hoofdonderzoeker Manjin Zhong, die ook al over het onderwerp publiceerde in Nature. Maar het prototype van de Australiërs klaart die klus voor ongeveer zes uur.
[related_article id=”161920″]
Perfect veilige encryptie
Volgens Zhong leidt dit niet alleen tot nieuwe manieren om data op te slaan, maar kan het ook de basis vormen voor “perfect veilige encryptie voor datatransmissie”. Het licht waarbij de partikelparen gelinkt worden, kan opgeslagen worden in apart geheugen, zegt Zhong en naar verschillende delen van het netwerk worden getransporteerd. Op die manier kan quantuminformatie dus tussen twee punten wereldwijd worden vervoerd.
Quantumencryptie is in theorie onbreekbaar, omdat elke interactie met de quantumpartikels hun staat verandert, ongeacht hoe ver ze zich van elkaar bevinden.
Stabiliteit verhogen
Het volgende doel in het onderzoek is om de tijd dat de quantumpartikels stabiel blijven, verder te verhogen. “We willen dit verlengen tot langer dan een dag”, zegt dr. Jevon Longdell van de universiteit van Otago. “Zodra dat lukt, zal het mogelijk zijn om gelinkte quantumparen te verdelen over twee punten, waar ook ter wereld. De huidige quantumnetwerken zijn nog beperkt tot 100 kilometer, aldus Longdell.
“Je kan de gelinkte paren letterlijk versturen in een doos met de post”, zegt Longdell. “Daarna kan je ze gebruiken om een gedeelde geheime sleutel te generen en die inzetten voor de communicatie. Door de resultaten te vergelijken met die van je vriend, krijg je een sleutel die alleen door jullie te gebruiken is. En het mooie aan onze ontdekking is nu dat je die vergelijking kan doen zonder beveiligd kanaal.”
Quantumprocessors voor kunstmatige intelligentie
Enkele maanden geleden heeft ook Google aangekondigd dat het een nieuw project gaat lanceren om quantumprocessors te bouwen voor applicaties rond kunstmatige intelligentie. Dat onderzoek loopt in samenwerking met de University of California Santa Barbara.
