巨型激光提供安全通信

2017-08-02 05:23:12

以色列和美国的研究人员表示,将光纤电缆转换成数十公里或更长的激光,将为量子加密提供一种简单的替代方案,可以长距离安全地传输加密密钥特拉维夫大学电子工程师Jacob Scheuer表示,这种方法应该比量子密码学更简单,更可靠,后者依赖于光子的量子特性,并且需要光源和探测器一次只能处理一个光子诀窍在于光纤链路两端的人发送的激光信号可以区分,但看起来与窃听者相同来自美国加州理工学院的Scheuer和Amnon Yariv通过在光纤的每一端放置不同的镜子来计算这一点将使用具有不同波长的峰值反射的三个镜子 - 一个用于校准,另两个用于表示二进制1或0.为了生成随机密钥,为了保护其他消息,发送者和接收者都选择镜子,对应为“0”或“1”然后打开激光并测量由镜子选择的所得波长如果镜子匹配(0和0或1和1),则光在两个波长之一处达到峰值但是如果镜子不匹配(0和1或1和0),则激光在中间波长处产生的光更少无论哪一端使用哪种镜子,波长都是相同的因此,窃听者可以很容易地判断镜子是否与波长匹配但是,如果镜子不匹配,窃听者将不知道使用了哪些镜子,而发送者和接收者知道,因为他们可以访问他们的镜子所处的位置因此,只使用那些产生模糊波长的镜像位置,并且同步镜连续翻转,直到将足够多的信息串在一起形成加密密钥然后,该代码可用于加密具有绝对安全性的消息然而,即使当波长相同时,沿着光纤在每个方向上行进的光的光谱之间也存在小的差异这可能让窃听者计算出正在传输的比特,尽管Scheuer说应该可以通过在激光源处添加噪声或滤波器来掩埋它们而随着距离的增加,量子密钥传输会受到损失,而Scheuer说,如果激光信号的强度增加,理论上激光技术应该在任何合理的距离上工作他目前正在组装实验演示设备美国麻省理工学院量子密码学专家Franco Wong看到了这个想法的潜力 “这确实避免了衰减问题,”他告诉“新科学家”杂志但他补充说,同步镜子可能是一个挑战 “我想知道如果你过快地翻转[镜子]会有问题,