Nagroda za odkrycia w kryptografii kwantowej

Kanadyjczyk Gilles Brassard i Amerykanin Charles H. Bennett zostali laureatami Nagrody Turinga, określanej mianem informatycznego Nobla
– poinformowała przyznająca tę nagrodę
Association for Computing Machinery (ACM).

ACM nagrodziła Brassarda i Bennetta za odkrycia
w dziedzinie kryptografii kwantowej i kwantowej teleportacji umożliwiające bezpieczną komunikację
w informatyce. Jak podała w komunikacie ACM,
obaj naukowcy są uznawani za twórców informatyki kwantowej, w której łączy się osiągnięcia fizyki
i informatyki, a zjawiska mechaniki kwantowej traktowane są nie tylko jako właściwości cząstek, lecz także jako możliwości przetwarzania i przekazywania informacji.

Bennett i Brassard opracowali pierwszy protokół kryptografii kwantowej, BB84, już w 1984 r., zainspirowani pracami współpracującego z nimi Stephena Wiesnera.
Udowodnili, że dwie strony mogą stworzyć poufny klucz kryptograficzny, w którym bezpieczeństwo komunikacji gwarantują prawa fizyki, nawet jeśli przeciwnik ma nieograniczone możliwości przetwarzania informacji,
takie jak komputer kwantowy.

Wcześniej, w 1949 r., matematyk i informatyk Claude Shannon dowiódł, że całkowita poufność w komunikacji jest możliwa tylko wówczas, jeśli strony używają klucza
o długości samego komunikatu. Natomiast odkrycia kanadyjskiego i amerykańskiego badacza zmieniły to podejście, dając możliwości oparcia się na podstawowej zasadzie fizyki kwantowej: informacja nie może być skopiowana lub zmierzona bez wprowadzenia zmian
lub zakłóceń. To oznacza, że próby podsłuchu czy przejęcia informacji wprowadzają do niej zmiany.

Prace Bennetta i Brassarda zmieniły teoretyczne podstawy informatyki – podkreśliła w komunikacie ACM. W 1993 r. razem z współpracownikami zademonstrowali możliwości teleportacji kwantowej, pokazując, jak stan kwantowy może być przekazywany między stronami, wykorzystując splątanie kwantowe, w którym właściwości odległych od siebie cząsteczek są powiązane, mimo braku komunikacji między nimi. W 1996 r. wykazali, że „niedoskonałe” splątanie kwantowe może być przekształcone w splątanie wysokiej jakości. Był to ważny krok na drodze do budowy możliwości komunikacji kwantowej, w tym w przyszłości także internetu kwantowego.

JG, PAP