Dinero cuántico
El dinero cuántico es una nueva generación de billetes en desarrollo que utiliza la criptografía cuántica como principal sistema antifalsificación .
La idea del dinero cuántico pertenece al estudiante graduado de la Universidad de Columbia, Steven Wiesner , propuesta por él a fines de la década de 1960 . Steven Wiesner envió un artículo sobre la teoría de la codificación a IEEE Information Theory en 1970 , pero no se publicó porque los editores consideraron que las suposiciones contenidas en él no eran científicas. El nivel de tecnología de aquellos años no permitía hablar de tal principio de criptografía . No fue hasta 1983 que el trabajo de Wiesner "Conjugate Coding" se publicó en SIGACT News y recibió grandes elogios en los círculos científicos [1][2] .
El dinero cuántico solo se simula en un entorno de laboratorio. Su fabricación no se lleva a cabo [3] .
La idea de Wiesner
Wiesner sugirió montar 20 "trampas de luz" en cada billete y colocar un fotón en cada uno de ellos , polarizado en un estado estrictamente definido. Cada billete estaría marcado con un número de serie especial , que incluía información sobre la posición del filtro fotónico polarizador. Al usar un filtro incorrecto, se borraba la combinación de fotones polarizados. La secuencia de filtros polarizadores se almacena en el banco, lo que permite la máxima protección de los billetes contra la falsificación [4] . El concepto de Wiesner permaneció sin reclamar durante mucho tiempo, ya que no se crearon trampas de fotones confiables.
De la teoría a la práctica
El teorema de no clonación hace que sea imposible crear una copia perfecta de un estado cuántico desconocido arbitrario , lo que evita la replicación ilegal de billetes. La probabilidad de una copia exitosa no excede , (donde está el número de fotones en el billete). Pero como la autenticidad de un billete solo puede ser establecida por el banco emisor , que tiene información sobre la polarización de los fotones, el uso de esta tecnología en la práctica era imposible.
En 2009, empleados del Instituto Tecnológico de Massachusetts publicaron un informe que reflejaba una solución a este problema. Los autores del artículo sugirieron usar “ dinero cuántico de clave pública ”. La idea es que el banco recopile una descripción secreta del estado cuántico de un billete en particular y un algoritmo para autenticar este estado. La posesión de información sobre la copia del estado y el algoritmo de verificación le permite establecer la autenticidad del billete, pero no le permite revelar el secreto de la codificación, lo que garantiza la seguridad.
En este esquema, sin embargo, el banco conserva la capacidad de "imprimir" copias de billetes sin control. Los autores del trabajo encontraron una manera de limitar esta posibilidad para los bancos. Su esquema para crear dinero utiliza un estado cuántico que un banco no puede (en un tiempo razonable) reproducir de nuevo. Para establecer la autenticidad de dicho dinero, según los científicos, utilizando un algoritmo basado en el modelo de Markov [5] [6] .
Desventajas
Los portadores de información cuántica, en particular los núcleos cuánticos individuales, son particularmente sensibles. Bajo la influencia de la interferencia y el mal manejo, el código puede cambiar ligeramente con el tiempo.
En otoño de 2012, científicos del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching ( Alemania ), la Universidad de Harvard en Cambridge ( Massachusetts ) y el Instituto Tecnológico de California en Pasadena publicaron su investigación en la revista PNAS [7] . Los científicos consideran necesario reducir los requisitos para confirmar la autenticidad del dinero y aceptar billetes cuyos signos correspondan al código original en al menos un 90%. Para eliminar este error, los físicos de este estudio proponen utilizar una nueva clase de verificación de protocolo , que tolera los errores asociados con la codificación, el almacenamiento y la decodificación de bits cuánticos .
En la primera versión del protocolo, la información cuántica debe ser transmitida para confirmar la autoridad certificadora personalmente por parte del propietario del dinero. En el segundo, la autoridad verificadora envía una solicitud al titular de los fondos, quien mide de forma independiente la información almacenada en los qubits . En ambos casos, el banco emite un "certificado de cantidad" y lo envía al propietario [8] .
Véase también
Notas
- ↑ Criptografía cuántica: principios, protocolos, sistemas (enlace inaccesible) . Consultado el 26 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2016.
- ↑ S. Wiesner, Sigact News , 15 , 78 (1983)
- ↑ La física cuántica protegerá el dinero de la falsificación Copia archivada del 20 de marzo de 2015 en Wayback Machine
- ↑ Dinero cuántico . Fecha de acceso: 26 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 5 de febrero de 2012.
- ↑ Se ha propuesto un nuevo concepto de dinero cuántico (enlace inaccesible) . Consultado el 26 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 19 de julio de 2014.
- ↑ Rompiendo y ganando dinero cuántico: hacia un nuevo protocolo criptográfico cuántico . Consultado el 26 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 26 de noviembre de 2017.
- ↑ La mecánica cuántica podría hacer que el dinero, las tarjetas de crédito y los boletos fueran inmunes al fraude . Fecha de acceso: 26 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2012.
- ↑ Los físicos desarrollarán dinero cuántico que no se puede falsificar . Consultado el 26 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2012.