4 min

Internet, který nelze odposlouchávat, je na dosah. Jediný foton ponese více dat než celý optický kabel

Přidejte si obsah Centrum.cz do oblíbených zdrojů pro Google hledání a Google zprávy

Sdílet

Dennívýzva

Přehledová studie v Nature Photonics popisuje, jak jediný foton dokáže nést násobně víc informací než dosavadní kvantové protokoly.

Světlo

Zdroj: Unsplash

Obsah článku

Představte si světlo, které není jen záblesk energie, ale složitě tvarovaná struktura nesoucí celou abecedu místo jediné písmene. Přesně to popisuje tým fyziků z jihoafrické Witwatersrand University a barcelonské UAB v review publikovaném loni v listopadu v Nature Photonics. Jejich shrnutí dvou dekád výzkumu ukazuje, že fotony lze „nastavit“ v prostoru i čase tak, aby každý z nich přenášel víc kvantových informací než klasický dvoustavový qubit. Výsledek? Bezpečnější šifrování, odolnější přenos a reálná vyhlídka na komunikační síti, kde se pokus o odposlech zanechá měřitelnou stopu. Není to ale tak jednoduché, jak zní nadpis.

Od jedničky a nuly k celé abecedě

Běžný kvantový přenos pracuje s qubitem, stavem, který je buď 0, nebo 1, případně jejich superpozicí. Qudit jde dál. Místo dvou úrovní nabízí d úrovní, kde mohou být čtyři, osm, teoreticky i víc. Informační kapacita jednoho fotonu pak roste logaritmicky: čtyřúrovňový qudit nese dva bity na foton, osmiúrovňový tři. Laboratorní práce z roku 2025 publikovaná v Communications Physics dosáhla 1,28 bitu na fotonu i zašuměném kanálu, zatímco standardní binární protokoly jsou ze své podstaty nebezpečný na jeden bit.

Důležité upřesnění: „více dat než celý optický kabel“ je zkratka. Klasické vlákno propustí miliardy fotonů za sekundu a jeho celková propustnost zůstává nesrovnatelná. Revoluce spočívá v hustotě informace na jediném foton. A právě ta rozhoduje o bezpečnosti, ne o tom, jak rychle se vám načte video.

Proč je to důležité pro bezpečnost

Kvantová distribuce klíčů (QKD) funguje na jednoduchém principu: odesílatel a příjemce si vymění šifrovací klíč zakódovaný do kvantových stavů fotonů. Kdokoli se pokusí fotony změřit, nevyhnutelně změní jejich stav, a obě strany to poznají. Jak NIST, QKD chrání distribuci klíče, nikoli celou aplikaci. Malware na koncovém zařízení, špatná autentizace kompromitovaný hardware zůstávají mimo dosah fyzikálních zákonů.

S qudity ale bezpečnostní rovnice získává nový rozměr. Větší abeceda znamená vyšší toleranci chyb a šumu, více prostoru pro odhalení úniku informací, aniž by se zhroutila užitečná přenosová rychlost klíče. Prakticky řečeno: útočník musí být sofistikovanější a jeho stopa je zřetelnější.

Scénář „harvest now, decrypt later“ (sbírat šifrovaná data dnes a rozluštit je za deset let silnějším kvantovým počítačem) přitom NIST označuje za aktuální plánovací problém už teď. Ne pro domácí e-maily, ale pro státní komunikaci, zdravotní záznamy, bankovní transakce a vše, co má být důvěrné i za dekádu.

Co už funguje, a kde je Česko

Kvantově zabezpečené sítě nejsou hypotézy. Čína provozuje integrovanou síť přes 4 600 kilometrů kombinujících pozemní vlákna a satelitní spoje od roku 2021 a v únoru 2026 publikovala v Nature výsledky velké sítě s integrovanou fotonikou a desítkami uživatelů. Toshiba v prosinci 2025 předvedla první mezistátní QKD na komerčním metropolitním vlákně v USA. Švýcarská firma ID Quaantique dodává komerční QKD systémy čtvrté generace s dvacetiletou historií nasazení.

A Česko? CESNET v prosinci 2025 ověřil kvantově zabezpečený přenos na provozní 100Gb/s trase v Praze, kombinující QKD se šifrováním odolným vůči kvantovým počítačům. Dříve úspěšně otestoval systém Toshiba LD. VUT v Brně probíhá postkvantový šifrátor na bázi FPGA ve spolupráci s NÚKIB. Olomoucká univerzita se podílí na mezinárodním výzkumu kvantových kódů pro světlo. Česká stopa v oboru existuje, a je praktická, není jen akademická.

Co chybí k „neodposlouchatelnému internetu“

Mezi laboratorními recenzemi a sítěmi, které využívá miliony domácností, leží několik tvrdých překážek:

Dosah. Ztráty fotonů ve vlákně rostou exponenciálně s délkou. Kvantové opakovače, které by problém řešily, zatím nejsou nasaditelné na dlouhých trasách.
Rychlost generování klíčů. Současná rychlost generování klíčů nestačí pro masový provoz.
Cena a velikost. Quditové zdroje a detektory se teprve přesouvají z optických lavic na čipy. Třírozměrný entanglement na křemíkovém čipu byl demonstrován v roce 2020, osmirozměrné stavy na čipu ještě dříve, ale od demonstrace k výrobě je daleko.
Standardizace. Chybí jednotné protokoly a certifikace, bez kterých operátoři technologii nenasadí.

Autoři recenze mluví o bodu zlomu, kde se nástroje pro tvarování fotonů dostatečně zralé. Sami ale přiznávají, že jde o akcelerátor další generace sítí QKD, ne o hotový masový produkt.

Komu to pomůže nejdřív

Nejsilnější dopad v dohledné době nebude na rychlost domácí Wi-Fi. Quditové fotony a kvantově strukturované světlo míří tam, kde je bezpečnost kritická a cena ospravedlnitelná: páteřní sítě operátorů, mezistátní vládní komunikace, finanční infrastruktura, výzkumné sítě, datacentra. K běžnému uživateli se technologie nedostane, jako součást operátorské nebo cloudové infrastruktury, která jeho data ochrání, aniž by o tom věděl.

Z fotonu se stává vícerozměrná bezpečnostní jednotka. Ne proto, aby nahradila optický kabel v zemi, ale aby zajistila, že to, co kabelem teče, nemůže nikdo potichu číst.

Zdroj: Mobify.cz - Váš párťák ve světě elektroniky

Autor: Oliver Cerman

Reklama

Další články z Mobify.cz

Chytré funkce zmizí a vy s tím nic neuděláte, aktualizace proběhne automaticky. Oblíbené reproduktory končí

Nokia 2110 stála před 30 lety jako ojetina. Dnes ji sběratelé kupují zpátky a platí více, než byste čekali

V polovině devadesátých let stála Nokia 2110 v Česku tolik co levnější ojeté auto. Dneska se vrací, a...

Prach v notebooku ho zahřívá a pomalu zabíjí. V Actionu prodávají řešení za 52 Kč, které vydrží měsíce

Stlačený vzduch Lab31 za 51,90 Kč patří k nejlevnějším způsobům, jak notebooku prodloužit život. Stačí...

Máte pirátskou kopii Windows 11 a bojíte se, že na vás přijdou? Lidé na internetu se toho děsí, ale Microsoftu je to jedno

Oznámení Microsoftu z 22. července 2026 o nové funkci KMS Hardware-Secured vyvolalo na internetu paniku....

Nové nekompromisní pravidlo platí i pro vás, ne jen pro zloděje. Samsung po 13 chybných PINech smaže celý telefon

Samsung v One UI 9 zavádí stopku: třináctý špatný PIN, gesto či heslo trvale uzamkne telefon a jediná cesta...

Tento článek byl publikován ze zdrojů Mobify.cz

Web se zaměřuje na mobilní telefony, chytré technologie a moderní aplikace. Čtenáři zde najdou recenze nových modelů, srovnání zařízení, tipy na užitečné aplikace i praktické rady, jak z telefonu dostat maximum. Obsah sleduje také trendy v oblasti elektroniky, softwaru a digitálních služeb – od...

Internet, který nelze odposlouchávat, je na dosah. Jediný foton ponese více dat než celý optický kabel

Stačila jedna „plavecká finta“. Jak šokované Španělsko odráží rekordní nápor migrantů

Při natáčení lechtivých scén ve filmu herci používají hromadu podivných pomůcek. Pro muže ponožka, pro ženy swim shapers

„Éra státních neziskovek končí.“ Macinka předělává výkladní skříň Česka v zahraničí

Středověká svatební noc nebyla soukromou záležitostí. Když ženich selhal, museli zasahovat i přihlížející

Za tohle lidé kdysi dostávali zaplaceno: nejpodivnější práce historie