VPN марний у квантовому інтернеті: ваше місце розташування завжди можна дізнатися

Анонімність в інтернеті — це те, до чого прагнуть деякі люди. І часто це пов'язано з тим, щоб якась інформація не потрапляла в непотрібні руки. Віртуальні приватні мережі (VPN) дають змогу людям обходити різні заборони на використання тих чи інших ресурсів в інтернеті або ж приховувати своє місце розташування. У квантовому інтернеті, де інформація проходить через квантові комп'ютери, місце розташування людини завжди можна підтвердити.

Особливість квантових комп'ютерів і квантової механіки

Квантові комп'ютери — це пристрої, які здебільшого все ще перебувають на ранній стадії розвитку. Вони здатні виконувати обчислення, практично неможливі навіть на найпотужніших суперкомп'ютерах. У той час як звичайні комп'ютери використовують двійкові біти інформації, 1 і 0, квантові комп'ютери використовують квантові біти, або кубіти. Вони існують у вигляді 1, 0 і суперпозиції цих двох значень.

Суперпозиція — одна з фундаментальних властивостей квантової механіки. Кубіти можуть бути одночасно і 1, і 0. Звичайний біт схожий на вимикач, який або увімкнений, або вимкнений. Кубіти можуть бути одночасно і ввімкненими, і вимкненими.

Ще однією фундаментальною властивістю квантової механіки є квантова заплутаність. Якщо дві частинки квантово заплутані, вони перебувають у такому стані, що незалежно від відстані між ними, вимірювання властивості однієї частинки вплине на властивість іншої. Квантова заплутаність неодноразово підтверджувалася і фізики довели, що квантово заплутані частинки являють собою єдину систему, яку не слід розглядати незалежно.

Новий метод визначення місця розташування людини в інтернеті

Квантова заплутаність особливо важлива в контексті ідеї квантового інтернету, оскільки вона дає змогу безпечно передавати інформацію в такий спосіб, який неможливо зламати за допомогою звичайної системи. Сьогодні в інтернеті неможливо з упевненістю визначити місцезнаходження іншої людини. Новий квантовий метод, продемонстрований фізиками, дає змогу переконатися, що людина перебуває в тому місці, про яке говорить. Цей метод, званий квантовою перевіркою місця розташування, заснований на концепції квантової заплутаності.

У майбутньому цей метод може бути корисним для запобігання деяким типам фішингових атак або для обмеження доступу користувачів до певних ресурсів. Цей метод може стати частиною майбутнього квантового інтернету.

Квантовий метод визначення місця розташування: як це працює

Двоє людей, яких називають верифікаторами, хочуть підтвердити, що третя людина, яку називають тим, хто доводить, перебуває в заданому місці. Верифікатори, що знаходяться по різні боки від передбачуваного місця розташування того, хто доводить, надсилають тому, хто доводить, випадкове число, яке той, хто доводить, використовує для визначення свого наступного кроку. Тим часом один із верифікаторів створює пару заплутаних фотонів, або частинок світла. Верифікатор утримує один фотон, а інший відправляє тому, хто доводить.

Доводжувач і верифікатор одночасно вимірюють свої фотони. Випадкові числа вказують тому, хто доводить, які параметри вимірювання використовувати для визначення властивостей фотона. Той, хто доводить, відправляє результат свого вимірювання назад верифікаторам.

Потім верифікатори порівнюють результат того, хто доводить, із результатом вимірювання іншого фотона. При багаторазовому повторенні вимірювання фотонів результати мають бути тісно пов'язані. Якщо той, хто доводить, відправив фотон з іншого місця, то результати вимірювань не будуть пов'язані. У цьому разі верифікатори зрозуміють, що людина перебуває не в тому місці, про яке говорить.

Основа для методів захищеного зв'язку

Під час експериментів фізики продемонстрували цей метод визначення місця розташування за допомогою вимірювань квантово заплутаних фотонів. В основі методу лежить так званий тест Белла. Це метод відправки та вимірювання квантових частинок, який доводить, що дивацтва квантової фізики не можна пояснити за допомогою класичної фізики.

Оскільки ця технологія пов'язує реальне фізичне місце з інформацією, якою обмінюються сторони, вона може стати основою для методів захищеного зв'язку в майбутньому, кажуть учені.