שימוש בלוויינים להצפנת תקשורת קוונטית
This post is also available in: 
English (אנגלית)
המחשוב הקוונטי הוא תחום מתפתח החוזה עתיד בו תהליכי ההצפנה הנוכחיים כבר לא יהיו בטוחים. חוקרים מהאוניברסיטה הטכנית של מינכן מתמודדים עם אתגר זה על ידי פיתוח שיטות הצפנה המיישמות חוקים פיזיקליים כדי למנוע גניבת נתונים.
אז איך מהנדסים יכולים להבטיח שנתונים המועברים דרך האינטרנט יהיו זמינים רק לנמען המיועד? הצפנת הנתונים בה משתמשים כיום עובדת על עקרונות מתמטיים המסתמכים על הרעיון שפירוק מספרים גדולים הוא משימה קשה. עם זאת, מחשבים קוונטיים הם חזקים יותר ובעלי כוח מחשוב גדול יותר ממחשבים מסורתיים, ולכן הקודים המתמטיים האלה אינם מתאימים או עומדים בפני יכולותיהם.
על פי Techxplore, הפרופסור להנדסת מערכות תקשורת קוונטית טוביאס ווגל עובד על תהליך הצפנה המסתמך על עקרונות הפיזיקה – המידע מקודד לחלקיקי אור בודדים לפני שהוא מועבר, ובכך מוגן מגניבת נתונים ע"י חוקי הפיזיקה.
האתגר של השיטה הזו הוא העברת הנתונים על פני מרחקים ארוכים. בעוד שבתקשורת קלאסית המידע מקודד בחלקיקי אור רבים ומועבר באמצעות סיבים אופטיים, בשיטה החדשה המידע שמועבר בחלקיק אחד לא ניתן להעתקה ולכן לא ניתן "להגביר" את האות שוב ושוב, ובכך מרחק השידור של המידע מוגבל לכמה מאות קילומטרים.
הפתרון הוא שימוש במבנה האטמוספירה – בגבהים שמעל 10 ק"מ האטמוספירה כל כך דקה שהאור לא נספג או מתפזר, מה שמאפשר להשתמש בלוויינים כדי להרחיב את התקשורת הקוונטית על פני מרחקים ארוכים יותר.
משימת החלל QUICK³ תפרוס לוויינים כדי להגן על תקשורת כזו למרחקים ארוכים. ווגל וצוותו מפתחים מערכת שלמה למשימה זו, כולל את הרכיבים לבניית לווייני תקשורת קוונטית.
למרות שעדיין לא ידוע אם הטכנולוגיה יכולה לעמוד בתנאי החלל החיצון וכיצד פועלים הרכיבים השונים של המערכת, שיגור הלוויין מתוכנן כרגע לשנת 2025. עם זאת, רשת כוללת לתקשורת קוונטית תדרוש מאות או אפילו אלפי לוויינים.
משום שהתהליך הזה יקר ומסובך, נראה כי לא יהיה צורך להשתמש בו להצפין את כל המידע ברשת – החוקרים חוזים רשת היברידית בה ניתן להצפין נתונים פיזית או מתמטית. חידוש זה צפוי לשמש כאופציה עבור מסמכים ונתונים הדורשים הגנה מיוחדת.
