この動画は、量子インターネット技術の現状と将来性について論じた解説である。ドイツで実施された量子鍵配送の実証実験を中心に、商用光ファイバーケーブルを用いた量子通信の実用化への進展を紹介している。一方で、量子暗号化の必要性や費用対効果について批判的な視点も提示し、既存のポスト量子暗号化技術との比較検討を行っている。
量子インターネットがやってきています。明日というわけではありませんし、すべての人に向けてというわけでもありませんが、動き始めています。研究者たちは初めて、通常の光ファイバーケーブルを使用して250キロメートル以上の距離にわたって量子メッセージを送信することに成功しました。これで何ができるのでしょうか。見てみましょう。
最近の実証実験は量子鍵配送に関するものでした。その名前が示すように、これは他のデータを暗号化するために使用できる秘密鍵を共有する方法です。これは本質的にセキュリティプロトコルであり、しかも超安全なものです。なぜなら量子粒子を使用する場合、メッセージを破壊せずに傍受することは不可能だからです。そしてメッセージを破壊することを受け入れるなら、そこから多くの情報を得ることはできません。
実証実験はドイツで行われ、フランクフルトとケール間で、カールスルーエに中継局を置いて実施されました。ほぼ私の足元を通っていったようなものです。彼らは毎秒100ビットの量子伝送速度を達成しました。これはドイツ鉄道のWi-Fiとほぼ同じ速度ですが、暗号化キーを共有するには十分です。
量子キーは以前にも、そしてより長い距離でも共有されたことがありますが、この実験が注目に値するのは、ほぼ通常のインフラで実施されたことです。ほぼ通常と言うのは、彼らが正確には電話ケーブルを使用したのではなく、研究目的に使用され、とりわけ高帯域幅のコンピュータークラスターを接続するGEANTと呼ばれるヨーロッパの研究ネットワークを使用したからです。
要点は、これらすべてが室温の標準的な商用光ファイバーケーブルで実現されたということであり、この技術が実験室の外でも機能することを実証しているということです。これが通常の「非量子」信号も通る標準的な通信用光ファイバーで機能するのかと疑問に思う方もいるでしょう。答えはイエスです。
それがわかるのは、わずか数週間前に日本の東芝が別のブレークスルーを発表したからです。同社は量子鍵配送と標準的な非量子データストリームを単一の光ファイバーで組み合わせ、これも機能することを実証しました。したがって、量子キーのビットレートはノイズに対する感度のためにまだ非常に低いものの、原理的には既存の光ファイバーケーブルを通して送信できることがわかります。ちなみに、そのケーブルはまだ私のオフィスには来ていませんが。
この技術はすでに商業的な関心を集めています。HSBCは英国で安全な量子リンクを運用しており、実証プロジェクトで示されたように、大規模な通貨取引を保護するのに役立つ可能性があります。スイスでは、電話会社Swisscomが大学とスーパーコンピューターセンター間のデータを保護するために量子キーを実験しています。
そして韓国の電話会社は、企業が月額料金で量子キーを共有できるサブスクリプションサービスを提供しています。これらすべては非常に興味深く見え、量子技術で何かをするというアイデアは現在非常にタイムリーです。しかし、これらは小規模な試験プロジェクトです。
長期的には、問題はそれが価値があるかどうか、そして価値があるかどうかです。どのような種類のデータが本当に量子キーによる保護を必要とするのでしょうか？ 確かに超安全ですが、目的の大部分にとってこのセキュリティは過剰です。現在インターネットで使用されているセキュリティプロトコルの一部は、十分に強力な量子コンピューターで破られる可能性がありますが、私たちはそれを持っておらず、持つことはないかもしれません。量子コンピューターでは破ることができず、量子キーを必要としないセキュリティプロトコルが存在します。それらはより複雑な暗号化プロトコルを使用するだけです。
実際、世界はすでにこの「ポスト量子暗号化」と呼ばれるものに移行しています。そしてほとんどの人にとって、それで十分すぎるほどでしょう。私がAmazonで口紅を買う場合、その取引は本当に量子キーで暗号化される必要があるのでしょうか？おそらくそうではありません。
したがって、これは明らかにニッチなアプリケーションであり、大規模な金融取引に使用する価値があるかどうかも確信が持てません。そして政府データや機密軍事情報はどうでしょうか？米国国家安全保障局（NSA）は政府に対してこれを行わないよう明示的に勧告しています。
彼らは次のように書いています。「NSAは国家安全保障システムにおける通信を保護するための量子鍵配送や量子暗号化の使用を支持しません」。彼らの論拠は単純です。高価で、不要で、ノイズに非常に敏感であり、これによりサービス拒否攻撃がはるかに容易になるということです。
とはいえ、量子鍵配送は量子インターネットでできることの唯一のものではありません。いつかそれは量子コンピューター間で量子情報を共有するためにも使用される可能性があります。これに実用的な意味があるかどうかは大いに疑問です。一方で、空気圧管での旅行についても同じことが言えたでしょう。そして、まあ…
はい、世界はすでに量子コンピューターから保護するセキュリティプロトコルに移行しています。これはポスト量子暗号化と呼ばれています。私はインターネット接続を保護するためにNordVPNをよく使用していますが、彼らはポスト量子暗号化を有効にしたばかりです。
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