Eine Ära der Adressierung mit Quanten: Die Geburt des "gezielten Anrufs" mit Quanten ─ Die Universität Kyoto öffnet die Tür zu einem Quantenkryptographie-Netzwerk, bei dem das Ziel ausgewählt werden kann.

2. Grundlagen der Quantenverschlüsselung (QKD) und warum jetzt

Quantenverschlüsselung nutzt die Eigenschaften der Quantenmechanik, um eine abhörsichere Schlüsselverteilung zu ermöglichen. Wenn der mit QKD gewonnene Schlüssel mit einem One-Time-Pad kombiniert wird, kann theoretisch eine sicherheit, die nicht von der Rechenleistung abhängt, erreicht werden. Auch in japanischen Standarderklärungen werden die Prinzipien und die Bedeutung der Netzwerkbildung klar dargestellt.NICT

Gleichzeitig wird darauf hingewiesen, dass klassische Verschlüsselung (das Rückgrat des heutigen Internets) durch zukünftige Quantencomputer gebrochen werden könnte, und der Übergang zu Post-Quanten-Kryptographie (PQC) schreitet international voran. Auch in Japan zeigt die Finanzaufsichtsbehörde Maßnahmen zur Sensibilisierung für Quantencomputer und zur Förderung des Übergangs bei Banken, und QKD und PQC werden als komplementäre Sicherheitsschichten zunehmend in Betracht gezogen.So & Sato

3. Wie wird das "Adressenauswählen" durchgeführt — die Bedeutung der 3-Photonen-Verschränkung

Die Methode verwendet die Quantenverschränkung von drei Photonen. Quantenverschränkung ist eine Eigenschaft, bei der mehrere Teilchen als ein Zustand agieren, und sie wird wichtig für die Auswahl des Empfängers (Switching) an Verzweigungspunkten im Netzwerk und als zukünftige Komponenten von Quantenrepeatern. Der im Artikel erwähnte Hinweis auf die "Technologie zum Umschalten des Kommunikationspartners an Verzweigungspunkten" hebt das Quanteninternet auf eine "verkabelbare Infrastruktur".Hatena Bookmark

(Zusatz) In der Welt der Quanteninformation hat es in den letzten Jahren Fortschritte bei der Identifizierung und Steuerung spezifischer Vielkörpersysteme (z.B. W-Zustände) gegeben. Auch die damit verbundenen Ergebnisse der Universität Kyoto wurden berichtet, und die Reifung der Erzeugung, Identifizierung und Steuerung von Mehrphotonen ist eine Voraussetzung für Netzwerktechnologien geworden.ScienceDaily

4. Wo kann es eingesetzt werden — von Finanzen, Medizin und Verteidigung bis ins All

Wie in den Berichten erwähnt, sind Bankzahlungen, Verteidigung, Medizin und andere hochsensible Bereiche die Hauptanwendungsfälle. Wenn das Netzwerk flexibel den Kommunikationspartner "benennen" kann, erweitert sich der praktische Einsatzbereich, einschließlich Backup-Leitungen, redundanter Konfigurationen im Katastrophenfall und interregionaler Zusammenarbeit. Die japanische Regierung hat in ihren Quantenförderungsunterlagen auch Satelliten-QKD im Blick und verweist auf Erfolge wie die Demonstration der Schlüsselverteilung zwischen der ISS und der Erde, wobei ein hybrides Quanteninternet aus Boden und Weltraum als Ziel entworfen wird.Kabinettbüro-Website

5. Wie reagierten die sozialen Netzwerke — "Schwierig" aber "aufregend"

Die Nachrichten verbreiteten sich schnell in den sozialen Netzwerken. Auch im sichtbaren Bereich sind folgende Tendenzen erkennbar.

• Verwirrung über die Komplexität: Stimmen, die nach einer einfachen Erklärung fragen, wie "Können Sie es so erklären, dass es ein Grundschüler versteht?".Yahoo! Suche

• Kritik an der Ausdrucksweise: Reaktionen auf die Wahrnehmung der Artikelausdrücke, wie zum Beispiel "Es ist lustig, den geheimen Schlüssel zu senden" (Hinweis auf Missverständnisse wie "Schlüsselverteilung = den Schlüssel selbst senden").Yahoo! Suche

• Stimmen der Erwartung: "Eine Ära, in der man mit Quanten Adressen spezifizieren kann, könnte das gesamte Konzept der Kommunikation aktualisieren".Yahoo! Suche

• Verbreitung von Anwendungsbildern: Beiträge, die konkrete Anwendungsfälle wie Online-Zahlungen, Medizin und Verwaltung aufzeigen und "verständlich" erklären.Yahoo! Suche
  Insgesamt dominiert das Gefühl, dass es "schwierig ist, aber die Richtung verstanden wird. Die Umsetzung möchte man sehen".

6. Roadmap und Engpässe bis zur Implementierung

Bis die "adressierbare Quantenkommunikation" in der Praxis ankommt, bleiben mindestens die folgenden Punkte offen.

• Entfernung und Verlust: Photonen sind anfällig für Dämpfung. Es bedarf einer hybriden Gestaltung mit Repeatern und Satelliten-QKD für städtische und lange Strecken.NICT

• Standardisierung des Switchings: Die Aufgabe, die Basistechnologie in Netzwerkstandards zu integrieren (Steuerungsprotokolle, Schlüsselverwaltung, Redundanzdesign).NICT

• Gerätekosten und Betrieb: Etablierung einer Lieferkette für Einzelphotonenquellen, Detektoren und ultra-niedrig verlustige Fasern. Im Zusammenhang mit der Universität Kyoto wird auch über Fortschritte bei Einzelphotonenquellen auf Basis von Nanodiamanten berichtet, was die Optionen für inländische Technologien erweitert.t.kyoto-u.ac.jp

• Zweischichtiger Schutz mit PQC: In realen Unternehmensnetzwerken ist die Schichtung von QKD und PQC praktisch. Unter Berücksichtigung der Leitlinien der Finanzbehörden ist die Konkretisierung von Übergangsplänen dringend erforderlich.So & Sato

7. Die "Quanten"-Stärke der Universität Kyoto

Die Universität Kyoto hat ein breites Spektrum von Theorie über Experimente bis hin zu Geräten in der Quanteninformation und Quantenverschlüsselung. In den letzten Jahren hat sie kontinuierlich akademische Beiträge wie die Klärung der Bedingungen für die Quantenüberlegenheit geleistet. Zusammen mit der aktuellen Technologie des "Netzwerkadressierens" zeigt sich ein Forschungssystem, das Grundlagen und Anwendungen integriert.Universität Kyoto