Но даже у этого может быть слабость: зашифрованная информация может быть декодирована будущими квантовыми компьютерами, которые будут пробовать одновременно несколько ключей и быстро находить нужный.

Чтобы подготовиться к этой возможности в будущем, исследователи работают над разработкой кодов, которые не могут быть взломаны квантовыми компьютерами. Эти коды полагаются на распределение одиночных фотонов - одиночных частиц света - которые имеют квантовый характер исключительно между сторонами, которые хотят общаться.

Новые квантовые коды требуют, чтобы эти фотоны имели одинаковый цвет, поэтому их невозможно отличить друг от друга, а полученные устройства, сети и системы образуют основу будущего «квантового Интернета».

Исследователи из Университета Айовы изучали свойства фотонов, испускаемых твердыми телами, и теперь могут предсказать, насколько резким может быть цвет каждого испускаемого фотона.

В новом исследовании исследователи теоретически описывают, сколько из этих неотличимых фотонов можно одновременно отправить по оптоволоконному кабелю для установления защищенной связи и как быстро эти квантовые коды могут отправлять информацию.

«До сих пор не было хорошо обоснованного количественного описания шума в цвете света, излучаемого этими кубитами, и шума, ведущего к потере квантовой когерентности в самих кубитах, что важно для вычислений», - говорит Майкл Флатте. , профессор кафедры физики и астрономии и автор исследования. «Эта работа обеспечивает это».