
Международной группе физиков впервые удалось реализовать на практике алгоритм квантовой доверенности. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Американского физического общества.Квантовой доверенностью называют особый протокол передачи данных, при котором Алиса отправляет Бобу (участники квантовой коммуникации в физической литературе называются Алисой и Бобом со времен Эйнштейна) некую информацию. При этом Боб точно знает, что Алиса без его ведома не может поменять содержимое посылки, а Алиса — что Боб не может так заглянуть в эту посылку, чтобы она не узнала. То есть алгоритм функционирует в условиях, когда Алиса и Боб друг другу не доверяют.Ранее было доказано, что алгоритм, удовлетворяющий подобным требованиям, не может быть реализован в рамках квантовой механики. В 2012 году физик Эндриан Кент из Кембриджа предложил алгоритм, в котором помимо квантовой механики использовалась и теория относительности. В рамках новой работы международной группе исследователей удалось на практике реализовать алгоритм Кента.Суть алгоритма состоит в следующем. Боб посылает Алисе фотоны. Они случайным образом поляризованы в одном из двух базисов вертикально-горизонтально или две диагонали. Перед началом опыта Алиса выбирает поляризацию своего детектора. Получая фотоны, она измеряет их поляризацию. Свои данные она пересылает своим агентам, расположенным достаточно далеко — скажем, на другом конце земного шара. Эти агенты пересылают данные Бобу.Содержание посылки в этом алгоритме — положение поляризатора Алисы. Пока фотоны не дошли до Боба, он не знает содержимое посылки. В случае агентов на другом конце земного шара это время может составлять не менее десяти миллисекунд — это обусловлено тем, что информация не может распространяться быстрее скорости света. С другой стороны, когда Боб получит данные, анализируя статистику, он сможет определить, во-первых, какое положение поляризации выбрала Алиса и, во-вторых, не меняла ли она это положение в ходе эксперимента.Кроме этого в работе предусмотрена защита от нечестности агентов Алисы и Боба. Если они будут сообщать неверную информацию, это также отражается на уровне ошибки измерений. Если этот уровень был согласован заранее, то такая нечестность легко выявляется обоими участниками передачи.В рамках работы для передачи информации использовался лазер. Передача проходила по открытому воздуху (скорость света на открытом воздухе выше, чем в оптическом кабеле). Агенты были разнесены на расстояние 20 километров, что позволило получить задержку 15 микросекунд. В настоящее время ученые работают над совершенствованием опыта.
