Come abbiamo visto durante le elezioni americane del 2016, proteggere i sistemi informatici tradizionali, che usano zero e uno, dagli hacker non è una scienza perfetta. Consideriamo ora il complesso mondo dell'informatica quantistica, dove bit di informazione possono contenere contemporaneamente più stati oltre zero e uno, e le potenziali minacce diventano ancora più difficili da affrontare. Comunque, i ricercatori dell'Università di Ottawa hanno scoperto indizi che potrebbero aiutare gli amministratori a proteggere le reti di calcolo quantistico da attacchi esterni.

"Il nostro team ha costruito la prima macchina di clonazione quantistica ad alta dimensione in grado di eseguire l'hacking quantistico per intercettare un messaggio quantistico sicuro, ", ha affermato il professore Ebrahim Karimi del Dipartimento di Fisica dell'Università di Ottawa, che detiene la cattedra di ricerca canadese in luce strutturata. "Una volta che siamo stati in grado di analizzare i risultati, abbiamo scoperto alcuni indizi molto importanti per aiutare a proteggere le reti di calcolo quantistico da potenziali minacce di hacking".

Si riteneva che i sistemi quantistici fornissero una trasmissione dati perfettamente sicura perché fino ad ora, i tentativi di copiare le informazioni trasmesse hanno portato a una versione alterata o deteriorata delle informazioni originali, sconfiggendo così lo scopo dell'hack iniziale. L'informatica tradizionale consente a un hacker di copiare e incollare semplicemente le informazioni e replicarle esattamente, ma questo non è vero nel mondo dell'informatica quantistica, dove i tentativi di copiare le informazioni quantistiche - o qudit - risultano in quelle che Karimi chiama copie "cattive". Fino ad ora.

Per la prima volta, Il team del professor Karimi è stato in grado di clonare i fotoni che trasmettono informazioni, vale a dire i singoli portatori di luce noti come qubit, così come la teoria quantistica permette, il che significa che i cloni erano repliche quasi esatte delle informazioni originali. Però, oltre a minare quello che in precedenza si pensava fosse un modo perfetto per trasmettere informazioni in modo sicuro, le analisi dei ricercatori hanno rivelato indizi promettenti su come proteggersi da tale hacking.

"Quello che abbiamo scoperto è che quando grandi quantità di informazioni quantistiche vengono codificate su un singolo fotone, le copie peggioreranno e l'hacking sarà ancora più semplice da rilevare, " disse Frédéric Bouchard, uno studente di dottorato dell'Università di Ottawa e autore principale di una pubblicazione ad accesso aperto apparsa questo mese sulla rinomata rivista Progressi scientifici . "Siamo stati anche in grado di dimostrare che gli attacchi di clonazione introducono specifiche, rumori osservabili in un canale di comunicazione quantistico sicuro. Garantire che i fotoni contengano la più grande quantità di informazioni possibile e monitorare questi rumori in un canale sicuro dovrebbe aiutare a rafforzare le reti di calcolo quantistico contro potenziali minacce di hacking".

Karimi e il suo team sperano che i loro sforzi di hacking quantistico possano essere utilizzati per studiare i sistemi di comunicazione quantistica, o più in generale per studiare come le informazioni quantistiche viaggiano attraverso le reti di computer quantistici. Per leggere il loro giornale, visitare il Progressi scientifici sito web.