Китайские исследователи из Университета науки и технологий Китая разработали квантовый протокол, который позволяет безопасно и надежно подтверждать местоположение устройства в сети. В ходе эксперимента, описанного в журнале Nature Physics, система успешно верифицировала позицию устройства с помощью двух станций, разделенных 2 км, и сузила возможное местоположение до 74,3 метра. Это первая полная экспериментальная демонстрация квантовой верификации позиции в реальных условиях потерь, ошибок и задержек. Об этом пишет издание Phys.org.
Существующие методы проверки местоположения, такие как GPS, уязвимы для подмены сигнала, манипуляции координатами и ретрансляционных атак. Квантовая верификация позиции сочетает свойства квантовой информации с ограничениями теории относительности на скорость передачи данных. Один верификатор отправляет квантовое состояние, оба отправляют классическую информацию с разных направлений, а устройство измеряет сигнал и возвращает результат. Безопасность основана на невозможности скопировать неизвестное квантовое состояние и на ограничении скорости обмена информацией между злоумышленниками.
В тестах протокол достиг частоты ошибок всего 0,27%, а максимальная задержка ответа составила 247,8 наносекунды. Каждая дополнительная наносекунда задержки добавляла около 30 см неопределенности в верифицированную позицию. Исследователи использовали слабые когерентные состояния, генерируемые обычными лазерами, и низкопотерьные оптические кабели для минимизации потерь фотонов.
Технология может применяться для проверки местоположения самолетов и кораблей, авторизации операций с ценным оборудованием, подтверждения доставки грузов в порты и склады, а также в кибербезопасности для проверки подлинности серверов и устройств. В долгосрочной перспективе исследователи планируют увеличить дистанцию верификации и повысить пространственную точность, а также сделать систему более компактной и дешевой для выхода за пределы лаборатории.