Szyfr idealny na warsztatach NATO - Sopot

Udostępnij

Jak przesłać informację na bardzo duże odległości w sposób całkowicie wykluczający możliwość podsłuchu? Jak rozwiązać podstawowy problem kryptologów: szybko rozłożyć wielkie liczby na iloczyny liczb pierwszych? Naukowcy z całego świata będą się zastanawiać nad takimi zagadnieniami podczas warsztatów NATO zorganizowanych na Uniwersytecie Gdańskim w Sopocie przy Krajowym Centrum Informatyki Kwantowej.

Kryptografia kwantowa, teoretycznie absolutnie doskonała metoda szyfrowania przekazu informacji, oraz komputery kwantowe, pozwalające w krótkim czasie realizować zadania niewykonalne na klasycznych komputerach – to główne tematy międzynarodowych warsztatów naukowych z cyklu Advanced Research Workshop NATO, odbywających się w Sopocie w dniach 9-12 września przy Krajowym Centrum Informatyki Kwantowej (KCIK) na Uniwersytecie Gdańskim. Warsztaty, sponsorowane przez program NATO „Science for Peace and Security”, są w tym roku organizowane pod hasłem „Kwantowe kryptografia i obliczenia: teoria i zastosowania”.

„Szczególnie wymowny jest fakt, że podczas warsztatów mamy po raz pierwszy sesję biznesową. Oznacza to, że kryptografia kwantowa stała się dziedziną, która w pełni dojrzała do zastosowań rynkowych” – mówi dyrektor KCIK, prof. dr hab. Ryszard Horodecki.

Pierwsze komercyjne zestawy do kryptografii kwantowej pojawiły się na targach CeBIT w Hanowerze w 2000 roku. Dwa lata później Nicolas Gisin stworzył według słynnego protokołu BB84 bezpieczny klucz kwantowy między odległymi od siebie o 67 km Genewą i Lozanną. W 2004 roku Anton Zeilinger zrealizował pierwszy zabezpieczony kwantowo czek bankowy. Następuje coraz szybszy rozwój kryptografii kwantowej z wykorzystaniem światłowodów i metod bezprzewodowych. „W Wiedniu od zeszłego roku działa zabezpieczona kwantowo sieć komputerowa” – podkreśla prof. Ryszard Horodecki i dodaje: „Specyfika zjawisk fizycznych świata kwantów powoduje, że zasięg 'kwantowego bezpieczeństwa' nie przekracza dziś 150 km. Właśnie takie problemy technologiczne i teoretyczne będziemy się starali wspólnie rozpracowywać podczas warsztatów”.

W warsztatach, które uroczyście otworzy rektor Uniwersytetu Gdańskiego, prof. dr hab. Bernard Lammek, wezmą udział najwybitniejsi specjaliści z informatyki kwantowej. Wśród zaproszonych gości są m. in. Charles H. Bennett, współtwórca wykluczającego podsłuch protokołu szyfrowania informacji BB84, doktor honoris causa Uniwersytetu Gdańskiego; Nicolas Gisin, znakomity teoretyk i pionier eksperymentalnej kryptografii kwantowej; George Ribordy, twórca firmy ID Quantique, produkującej komercyjne zestawy do generowania kluczy kwantowych; John Du Bois, przedstawiciel firmy Senetas współpracującej z ID Quantique. W komitecie programowym znajdują się: Anton Zeilinger, czołowy eksperymentalista i interpretator informatyki kwantowej, doktor honoris causa UG; Ignacio Cirac, współodkrywca kwantowego obliczania na spułapkowanych jonach; Artur Ekert, odkrywca kwantowej kryptografii wykorzystującej splątanie kwantowe.

„O dużej sile naszego Centrum świadczy fakt, że na zorganizowanie warsztatów otrzymaliśmy już drugi grant z NATO” – zaznacza prof. Ryszard Horodecki. Zdobycie grantu to m.in. efekt znakomitej współpracy KCIK z prof. Januszem Kowalikiem z Seattle (USA), który sformułował sam pomysł warsztatów i swoją aktywnością przyczynił się do ich realizacji. Nie można pominąć także zasług prof. Siergieja Killina z Białoruskiej Akademii Nauk, organizatora grupy naukowców z krajów zaprzyjaźnionych z NATO.

Informatyka kwantowa jest dziedziną wiedzy zbudowaną na pojęciu kwantowej informacji, niesionej przez cząstki o właściwościach kwantowych (fotony, elektrony, atomy, jony itp.). Kwantowa informacja ma cechy skrajnie nieintuicyjne. W szczególności nie można jej kopiować, co silnie odróżnia ją od klasycznej informacji, której powielanie nie przysparza żadnych problemów technicznych.

Informatyka kwantowa narodziła się pod koniec ubiegłego wieku. W 1984 roku Charles H. Bennett z IBM Watson Research Center i Gilles Brassard z Uniwersytetu w Montrealu zaprezentowali wykluczający podsłuch protokół szyfrowania informacji BB84. Protokół ten jest oparty na przesyłaniu pojedynczych, losowo spolaryzowanych fotonów. Włamywacz nie jest w stanie skopiować stanu fotonu bez jego zaburzenia, co oznacza, że każda próba ingerencji zostanie wykryta. Bennett i Brassard w zaskakujący sposób przekuli zakaz kopiowania na komercyjny sukces. Odwaga odkrywców polegała m.in. na tym, że źródła pojedynczych fotonów, niezbędnych do realizacji protokołu, w tamtym czasie jeszcze nie istniały. Kilka lat później Bennett, wbrew sceptycyzmowi kryptologów, wraz ze studentem Smolinem zbudował pierwszy kwantowy dystrybutor klucza; obecnie można go oglądać w IBM Watson Research Center jako obiekt „muzealny”. Prototyp był daleki od doskonałości, jednak wydarzenie miało ogromne znaczenie psychologiczne. Nie tylko przełamało pesymizm kryptologów, lecz także zwróciło uwagę fizyków doświadczalnych na kwantową kryptografię. Zaufanie wzrosło dodatkowo, kiedy w 1991 roku Artur Ekert odkrył kwantową kryptografię opartą na zjawisku splątania kwantowego.

Warsztaty odbywać się będą na Wydziale Ekonomicznym Uniwersytetu Gdańskiego, Sopot, ul. Armii Krajowej 119/121

ostatnia zmiana: 2009-09-08