Przełomowa technologia kwantowa z WAT
Naukowcy z Instytutu Optoelektroniki WAT zbudowali kwantowy sprzętowy generator liczb losowych. Jest to innowacyjne urządzenie na skalę światową.
Urządzenie powstało w ramach projektu „Technologie optyczne kryptologii kwantowej do ochrony danych w sieciach teleinformatycznych” realizowanego przez Wojskową Akademię Techniczną w konsorcjum z TELDAT i NASK Państwowym Instytutem Badawczym.
Jak podaje WAT w informacji prasowej, kwantowy sprzętowy generator liczb losowych to rozwiązanie wykorzystujące zjawiska kwantowe do wytwarzania liczb losowych. Należy do grupy tzw. prawdziwych generatorów liczb losowych (z ang. TRNG – True Random Number Generator), gdzie o wyniku czy stanach i liczbach losowych decyduje proces fizyczny.
Cechami charakterystycznymi takiego generatora są: całkowita nieprzewidywalność każdego kolejnego generowanego bitu, niewrażliwość na zmiany środowiskowe oraz weryfikacja na żywo statusu pracy. Urządzenie zaprojektowane w WAT wykorzystuje zjawiska kwantowe, a pełna losowość wyniku otrzymywana jest poprzez losowy wybór drogi przez foton w sprzęgaczu światłowodowym – czytamy w komunikacie.
Urządzenie pomocne, ale nie tylko w wojsku
Urządzenie jest kluczową częścią dużego projektu dotyczącego technologii kwantowych związanych z dystrybucją klucza kwantowego (z ang. Quantum Key Distribution). Zdaniem kierownika projektu w WAT, płk dr hab. inż. Marka Życzkowskiego jest to cenne rozwiązanie pozwalające na niezależność od rozwiązań związanych z software’ową generacją liczb losowych, czyli używających różnego rodzaju algorytmów. Zastosowanie generatora znacznie poprawi jakość rozwiązań końcowych – w tym przypadku systemów do dystrybucji klucza kwantowego. Dotyczy to w przyszłości zestawienia kanału łączności kwantowej na bazie fotonów splątanych i pomiarze stanu Bella. Bez posiadania własnego kwantowego generatora taki pomiar jest praktycznie niemożliwy do prawidłowej realizacji.
Jednak to niejedyne jego zastosowanie, ponieważ kwantowy generator liczb losowych może być używany zarówno w wojsku do rozwiązań kryptograficznych, jak i przez podmioty, którym zależy na bezpieczeństwie danych cyfrowych, jak m.in. sektor finansowy, banki, centra danych. Produkt może zostać wykorzystany również do symulacji numerycznych, gier losowych, loterii, badań statystycznych czy też w bezpiecznym druku – podano także w materiale.
Urządzenie jest opracowane od podstaw w Wojskowej Akademii Technicznej jako w pełni autonomiczne. Dzięki temu może być wykorzystane wszędzie tam, gdzie bezpieczeństwo stawia się na pierwszym miejscu.
Technologie kwantowe rozwijane są od kilkudziesięciu lat, ale obecnie, na naszych oczach, widać ich znaczący postęp. Dotyczy to chociażby osiągnięcia supremacji kwantowej przez niektóre technologie komputerów kwantowych czy też pojawienia się w ofercie komercyjnej rozwiązań z zakresu łączności kwantowej. Rozwiązanie, które opracowaliśmy, jest niezależne i w pełni autorskie. Ma m.in. własne oprogramowanie, zaprojektowaną i wykonaną od podstaw elektronikę czy zaprogramowany procesor FPGA. Ta innowacyjność i niezależność w zastosowaniach wojskowych, i nie tylko, jest niezwykle ważna – w przypadku naszego generatora założenia te są zrealizowane w stu procentach. Nie jest to produkt, z uwagi na bezpieczeństwo użycia, nieznajomy, a wręcz przeciwnie – w całkowitym stopniu niezależny od jakiegokolwiek udziału trzeciej strony. Opracowanie autorskiego narzędzia do zastosowań kryptologicznych na potrzeby wojska było jedną z naszych głównych motywacji – podkreśla płk Marek Życzkowski, kierownik projektu.
Czytaj też: AHS Krab – najbardziej udany projekt polskiej zbrojeniówki?
Źródło: WAT
Grafika tytułowa: Emile Perron / Unsplash
