Невозможные квантовые деньги можно хранить в ультраколде «дебетовая карта»

Рудиментарная квантовая дебетовая карта, которая может быть загружена неумолимыми квантовыми деньгами, была сделана из чрезвычайно холодных атомов и частиц света.

В обычных банках обнаружение поддельной банкноты часто зависит от навыка фальсификации, но в квантовом банке закон физики, называемый теоремом без клонирования, сделает успешную подделку невозможным. Этот закон гласит идентичные копии квантовая информация Просто нельзя сделать, и в 1983 году физик Стивен Виснер разработал протокол, который использует теорему без клонирования для создания Непрощающая валютаПолем Жюльен Лаурат В лаборатории Кастлера Бросселя во Франции и его коллегах теперь реализовали эту идею в самом продвинутом эксперименте.

В этом протоколе банк выдает банкноты из квантовых частиц, которые имеют специальный набор свойств – конкретное квантовое состояние – и защищен от подлоги по теореме не клонирования. Лаурат говорит, что сам протокол является основополагающей работой в квантовой криптографии, но он никогда не был реализован таким образом, что пользователь мог хранить квантовые деньги – хрупкость квантовых состояний означает, что пользователь должен был бы немедленно потратить их.

Его команда сделала возможным такое хранилище, интегрируя устройства памяти Похоже на жесткие диски в их установку. В своем эксперименте пользователь общается с квантовым устройством, играющим роль банка, обменивая частицы света или фотоны. Состояние каждого фотона может быть осаждено в память, аналогично загрузке дебетовой карты.

Устройство памяти команды было изготовлено из нескольких сотен миллионов атомов цезиума, которые исследователи охлаждали до нескольких миллионов человек выше абсолютного нуля, ударив их лазерами. В этом экстремальная температураКвантовые состояния атомов можно контролировать очень точно при свете, но Лаурат говорит, что потребовались годы, чтобы определить, как преуспеть в холодной атомной памяти, чтобы работать как часть квантовой дебетовой карты. Благодаря повторным тестам он и его коллеги показали, что фотоны могут быть эффективно извлечены из атомов, когда пользователь хочет потратить свои квантовые деньги без того, чтобы эти состояния были испорчены в процессе.

Кристоф Саймон В Университете Калгари в Канаде говорится, что новый эксперимент представляет собой шаг в направлении полноценных квантовых денег, но время хранения квантовой памяти, которая составляет примерно 6 миллионов секунд, все еще слишком короткое, чтобы протокол был практичным. “Другой [future step] для увеличения переносимости. Я думаю, что долгосрочной целью, особенно в контексте квантовых денег, будет квантовая память, которую вы можете положить в свой карман. Но мы определенно еще не там », – говорит он.

Команда имеет свои взгляды на увеличение этого времени хранения – если бы оно было в тысячу раз дольше, протокол может быть использован внутри Столичные квантовые сети Это уже существует в городах по всему миру, говорит Лаурат. Кроме того, современные квантовые воспоминания могут позволить Ultra Secure Квантовая связь на длинные дистанции По его словам, а также помочь подключить несколько квантовых компьютеров к одному, более мощному устройству.