Falsificatorii cuantici ar putea reuși

Oamenii de știință au creat o formă ultrasecurizată de bani folosind mecanica cuantică și au demonstrat imediat o potențială lacună de securitate.

În condiții ideale, moneda cuantică este imposibil de falsificat. Dar datorită dezordonării realității, un falsificator cu acces la echipamente sofisticate ar putea evita această securitate cuantică dacă băncile nu iau măsurile de precauție adecvate, raportează oamenii de știință la 1 martie în npj Informații cuantice. Banul cuantic ca concept există încă din anii 1970, dar aceasta este prima dată când cineva a creat și a contrafăcut numerar cuantic, spune coautorul studiului Karel Lemr, fizician cuantic la Universitatea Palacký Olomouc din Republica Cehă.

În loc de bancnote de hârtie, bancnotele cuantice ale cercetătorilor sunt bătute în lumină. Pentru a transfera fonduri, o serie de fotoni – particule de lumină – ar fi transmise unei banci folosind polarizările fotonilor, orientarea undelor lor electromagnetice, pentru a codifica informații. (Moneda digitală Bitcoin este similară prin faptul că nu există nicio bancnotă pe care să o țineți în mână. Dar banii cuantici au un strat suplimentar de securitate, susținut de puterea mecanicii cuantice.)

Pentru a ilustra tehnica lor într-un mod distractiv, cercetătorii au transmis o imagine pixelată a unei bancnote – o bancnotă veche austriacă care îl înfățișează pe renumitul fizician cuantic Erwin Schrödinger – folosind polarizările fotonilor pentru a reprezenta nuanțe de gri. Într-un sistem monetar cuantic real, fiecare bancnotă ar fi diferită, iar polarizările fotonilor ar fi distribuite aleatoriu, mai degrabă decât să formeze o imagine. Polarizările ar crea un cod asemănător unui număr de serie pe care banca l-ar putea verifica pentru a verifica dacă fondurile sunt legitime.

Un criminal care interceptează fotonii nu i-a putut copia cu acuratețe, deoarece informațiile cuantice nu pot fi duplicate perfect. „Acesta este de fapt piatra de temelie a securității banilor cuantici”, spune Lemr.

Povestea continuă după grafică

Dar realitățile de a face cu particulele cuantice complică lucrurile. Deoarece fotonii unici se pierd sau se confundă cu ușurință în timpul transmisiei, băncile ar trebui să accepte facturi cuantice parțiale, similare unui dolar cu un colț rupt. Asta înseamnă că un escroc ar putea fi capabil să facă falsuri care nu sunt perfecte, dar sunt suficient de bune pentru a trece de adunare.

Lemr și colegii au folosit un cloner optim, un dispozitiv care se apropie cât mai mult de copierea informațiilor cuantice, pentru a încerca un fals. Cercetătorii au arătat că o bancă ar accepta o bancnotă falsificată dacă standardul de precizie nu ar fi suficient de ridicat – mai mult de aproximativ 84% din polarizările fotonilor primiți trebuie să se potrivească cu originalul.

Anterior, această vulnerabilitate „nu a fost subliniată în mod explicit, dar nu este surprinzător”, spune informaticianul teoretic Thomas Vidick de la Caltech, care nu a fost implicat în cercetare. Rezultatul, spune el, indică faptul că băncile trebuie să fie suficient de stricte în standardele lor pentru a dovedi că facturile pe care le primesc sunt reale.