Científicos de la Universidad de Cornell han creado un prototipo del "quantum" del futuro del dinero

Los más protegidos contra la falsificación, según una investigación de la comunidad internacional de billetes (IBNS) reconoció hoy la libra esterlina y el dólar australiano. Al mismo tiempo, y estos billetes falsos en el nivel actual de la tecnología es muy real. El uso de algoritmos de cifrado basado en la codificación de los estados cuánticos de los fotones, los científicos de la Universidad de Cornell han descubierto una manera de crear billetes de banco, que son prácticamente imposible de falsificar. Lea más sobre el "quantum" del dinero futuro será discutido en la publicación de hoy.


La idea de utilizar los estados de polarización de los fotones individuales para crear un algoritmo de cifrado no es nuevo. Por primera vez, este método ha sido propuesto en 1970 por un estudiante graduado en la Universidad de Columbia y Stephen Wiesner fue percibido como anti-científica. Se permitió sólo después de 13 años de trabajo Wiesner para ser publicado en la revista SIGACT Noticias y recibieron la calificación más alta en la comunidad científica.
De acuerdo con la tecnología propuesta Wiesner, cada billete se construirían 20 "trampas de luz" y uno polarizado en un estado particular de cada fotón. Cada nota se le asigna un número de serie, la codificación de la información del filtro de polarización del fotón. Se han propuesto números de serie de proyectos de ley para salvar el banco que garantice la máxima protección contra la falsificación de billetes de banco - Cualquier intento de utilizar un filtro inválida daría lugar a una difuminación de la combinación original de fotones polarizados, y una secuencia única de filtros polarizadores.
En el lenguaje de las matemáticas, la probabilidad de éxito de la copia no autorizada de tales facturas es menor que (5/6) ^ N, (donde N - número de fotones en la factura). Sin embargo, porque técnicamente la autenticidad de los billetes, métodos seguros de fotones La criptografía es capaz de instalar sólo el banco emisor, tiene acceso a la información sobre la polarización de los fotones, el uso de la tecnología propuesta por Wiesner, una vez más se ha pospuesto indefinidamente de forma unilateral.
Resolución de Problemas - "dinero cuántica con el código abierto" en 2009, los expertos han sugerido el Instituto de Tecnología de Massachusetts. De acuerdo con su idea de dejar que cada uno de tales Banco factura es un secreto a su descripción del estado cuántico y el algoritmo de la autenticación de la condición. La recolección de esta información permite determinar con precisión la autenticidad de los billetes a la parte interesada, pero no da los defraudadores potenciales responder a la pregunta clave: ¿cómo ha de codificación en sí
. El punto débil del concepto propuesto - la posibilidad de que los bancos emisores que poseen información perfecta, suministro de copias de impresión ultra-seguras de los proyectos de ley en la corriente. Para evitar esta limitación los autores proponen el uso de la tecnología en la codificación de los números de serie del estado cuántico, que se duplica en un tiempo razonable es imposible, incluso para los expertos bancarios. Y para establecer la autenticidad de los billetes es muy posible usando un algoritmo basado en un modelo de Markov.


billete de banco Stephen Wiesner, codificados de acuerdo con los principios de la criptografía cuántica. Foto: Wikimedia
Casi medio siglo más tarde, después del anuncio de los principios teóricos básicos de los físicos Stephen Wiesner en la Universidad de Cornell fallado en llevar el desarrollo a la fase de prácticas, y crear el primer prototipo del "quantum" del futuro del dinero. De acuerdo con el principio propuesto, al codificar el número de serie de cada billete de banco se utiliza bits cuánticos capacidad protegidas residen simultáneamente en múltiples estados (0, 1, o | A | ^ 2 + | B | ^ 2 = 1). En total acuerdo con el concepto de número de serie único Wiesner identificación de la secuencia prototipo de cifrado de billetes de fotones polarizados en condiciones estrictamente definidas.
Los detalles de la investigación y de preimpresión billetes en una mayor protección se presentan en la publicación en la página web de la biblioteca de la Universidad de Cornell (Cornell University Library).


prototipo cuántica de dinero. Foto: Cornell University Library
Limitaciones y propuestas de solución a los problemas
A pesar de las ventajas obvias de protección criptográfica fotónica, la dignidad de estas facturas, para ser precisos - código de la sensibilidad a factores externos de fotones y un tratamiento incorrecto, lo que lleva finalmente a su ligero cambio se está convirtiendo en un inconveniente clave del método.
La búsqueda de soluciones a los problemas anteriores ha llevado un equipo conjunto del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching (Alemania), la Universidad de Harvard, Cambridge (Massachusetts), y el Instituto de Tecnología de California en Pasadena a la conclusión de que lo más apropiado en la situación actual reducirá los requisitos para la confirmación de la autenticidad de los billetes. Se sugiere tomar notas, la palabra de código correspondiente a la original en un 90% o más, y el error resultante es eliminado a través de la introducción de una nueva clase de protocolos de ensayo, error de codificación, decodificación tolerantes y almacenamiento de bits cuánticos. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista PNAS en 2012.
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