Суперсвет

Но все это время Эва тоже не сидела сложа руки. Она прислушивалась и даже предпринимала попытки измерить оливки Элис. Она подслушивает разговор между Бобом и Элис. Правда, единственное, что она узнает для себя, это каким фильтром пользовалась Элис, и какие оливки Боб измерил правильно. Схема фильтров Боба ей по-прежнему неизвестна. Как, впрочем, и Элис. Но Элис это и не нужно знать. Ведь она знает ориентацию оливок в момент залпа. Так что догадки Эвы в половине случаев окажутся неверными. Это те оливки, на которые Боб неверно настроил свои фильтры, и они с Элис в конечном итоге выбросят их за ненадобностью. Но по отношению к оставшейся части оливок он настроил свои фильтры правильно. Им с Элис известна ориентация этих оливок, хотя ни тот, ни другая ни обмолвились по этому поводу ни единым словом. Эва попросту увязнет в своих измерениях, не имея данных по точной ориентации оливок.

Вот вам пример: Элис выстреливает оливкой через фильтр, ориентированный «верх-низ». Боб измеряет оливку. Элис сообщает ему, что воспользовалась фильтром «верх-низ». Эва же в данном случае воспользовалась фильтром «восток-запад». Все, что ей известно, это что оливка имеет иную ориентацию, а именно «вверх-вниз». Бобу же известно не только это, но и конкретная ориентация, например, вниз. Элис это тоже известно.

Иногда Эва настраивает свои фильтры правильно. Элис стреляет «восточной» оливкой через фильтр «запад-восток». Эва тоже использует точно такой же фильтр и верно определяет поляризацию оливки как восточную. Боб же воспользовался фильтром «верх-низ» и угадал неверно. В итоге они с Элис выбрасывают этот результат.

Ведя залпы многими оливками Боб и Элис в конце концов приходят к величинам, которые известны им обоим, но неизвестны Эве, и все из-за метода, которым она пользовалась для измерения оливок.

Если мы с вами сейчас перенесемся от чудесных оливок к прозаическим фотонам как средству коммуникации, обнаруживается еще один интересный факт. Элис и Бобу наверняка известно, что Эва их подслушивает. Как в свое время заметил Гейзенберг, наблюдение, какое Эва ведет за фотонами, наверняка изменит поляризацию некоторых из них. Элис и Боб могут повторять процедуру до тех пор, пока не стряхнут со своего хвоста Эву.

Как вы понимаете, Элис и Боб обмениваются отнюдь не залпами оливок. Вместо этого они используют фотоны или другие элементарные частицы. Эти частицы обладают самыми разными свойствами, которые, однако, аналогичны ориентации зубочистки.

Независимо от того, какие чудеса изобретательности и догадки демонстрирует Эва, ей суждено потерпеть поражение от основополагающего принципа квантовой физики: каждая элементарная частица обладает парой характеристик, но при этом, если вы точно измеряете одну из них, одновременно вы не можете знать вторую. Кроме того, измерение одной из характеристик непременно изменит вторую.

Для составителей кодов это не составляет проблемы в точке отправки и получения кода, однако для того, кто попробует взломать код и перехватить послание, пока оно идет от отправителя к получателю, это может обернуться настоящей катастрофой. Любая попытка прочесть письмо «в полете» исказит это самое письмо до неузнаваемости, и его получатель тотчас догадается, что имела место попытка перехвата.

Используя одноразовый шифр, Элис передает свои инструкции Бобу.

«Убери лорда Йеллоунайфа. Подсыпь ему за обедом яд в куриный суп».

Эва лишается своего работодателя, теряет работу, и все из-за причуд квантовой физики.

Этот тайный код нельзя взломать не потому, что на данный момент отсутствует соответствующая технология. Его в принципе невозможно взломать. Гарантия тому — законы физики. Единственно возможный способ взломать этот код — это обнаружить некий новый закон физики, который противоречит тем законам, на основе которых шифровальщики создавали свой код.

Именно в это время криптология вышла из тени, из мира шпионажа и тайных подрывных операций, и вошла в повседневную жизнь каждого из нас.

Эта рудиментарная технология довольно стара. В 1995 году другая команда воплотила в жизнь принцип Беннета-Барнара, а именно, протянула оптоволоконный кабель от города Женевы на целых двадцать три километра к деревушке Нион. В первое десятилетие двадцать первого века наиболее продвинутые из земных правительств уже имели в своем распоряжении квантовые криптографические каналы связи. То же самое можно сказать и главнокомандующих военными силами и главах разведорганов. Как стало известно в 2050 году, уже в 2006 году в Соединенных Штатах Америки резиденция президента, так называемых Белый Дом, был связан примитивным квантовым оптоволоконным кабелем со штаб-квартирой военного ведомства в Пентагоне.

В последующие девятьсот лет любые попытки взломать такие системы оказывались безуспешными. Могло показаться, что криптографы наконец обзавелись надежным криптографическим механизмом, обеспечивающим полную сохранность кода.

Глава восьмая