Учёные выявили опасную уязвимость в системах квантового шифрования

Исследователи обнаружили, что перспективные квантовые системы шифрования могут быть менее надёжными, чем предполагалось. Уязвимость связана с неточным выравниванием лазерных лучей, применяемых в технологиях квантового распределения ключей (QKD). Эти системы считаются практически взломостойкими, поскольку попытка перехвата должна приводить к изменению квантовых состояний. Однако работа, опубликованная в IEEE Journal of Quantum Electronics, показала, что даже небольшое смещение луча относительно приёмного устройства может серьёзно снизить безопасность.

Причины неточностей могут быть разными: вибрации, турбулентность атмосферы или погрешности систем наведения. Этот фактор ранее почти не изучался. Чтобы оценить его влияние, учёные создали аналитическую модель для широко применяемого протокола BB84 в оптической беспроводной связи. Моделирование, объединяющее статистику смещения луча и теорию квантового детектирования фотонов, показало, что увеличение диаметра луча, усиливающее рассеивание, заметно ухудшает работу QKD. Увеличение апертуры приёмника помогает лишь в ограниченных пределах.

Исследование также выявило необычный результат: в некоторых условиях асимметричное смещение луча — когда горизонтальные и вертикальные отклонения различаются — может показывать лучшие характеристики, чем симметричное смещение при тех же параметрах.

Авторы подчёркивают, что реальные системы квантовой связи требуют гораздо более точного контроля наведения, чтобы соответствовать теоретическим стандартам безопасности. Учет таких ошибок станет важным шагом при создании практической инфраструктуры защищённой квантовой коммуникации.

Рекомендуем также:

1. Этот простой трюк экономит время по утрам: чем яичница в кружке выигрывает у сковороды
2. Картофель по-генеральски с курицей получается особенно удачным: блюдо и на праздник, и на каждый день