Wir alle kennen die Übung. Quantencomputer werden unsere Verschlüsselung irgendwann wie ein Vorschlaghammer durch Glas zerschlagen. Deshalb haben Forscher Jahre damit verbracht, neue Schutzschilde zu entwickeln, Codes, die selbst vor Quantenangreifern sicher bleiben. Sie wurden auch schlau. Die Quantenmechanik selbst nutzen, um die Kommunikation zu blockieren. Es soll kugelsicher sein.
Aber die Physik bewegt sich. Newton war nicht das Ende. Die Quantenmechanik könnte es auch nicht sein. Was passiert mit unserer Sicherheit, wenn ein tieferes Gesetz die Oberhand gewinnt?
„Man muss paranoid sein“, sagt Ravishankar Rananathan. Er studiert Quanteninformation in Hongkong. „Minimieren Sie Annahmen. Stellen Sie sich vor, die Quantenmechanik sei nicht die endgültige Wahrheit.“
Es ist nicht nur Paranoia. Der Konflikt zwischen Schwerkraft und Quantenmaterial deutet darauf hin, dass uns etwas Großes entgeht. Etwas Seltsames. Um sich auf das Unbekannte vorzubereiten, schauen einige Kryptographen nach unten. Unten Quantenmechanik. Bis zur Kausalität.
Sabotage mit Absicht
Denken Sie an die Quantenschlüsselverteilung. Sie senden einen Schlüssel mithilfe von Quantenteilchen. Wer einen Blick darauf wirft, durchbricht die Verstrickung. Der Bruch offenbart sie. Es funktioniert aufgrund der „Monogamie“ der Verstrickung. Zwei Teilchen bleiben synchron verbunden. Ein Dritter kann nicht beitreten, ohne die Bindung zu zerstören.
Was aber, wenn diese Regel verschwindet?
Geben Sie Quantenjamming ein.
Stellen Sie sich vor, jemand manipuliert den Link so subtil, dass das Chaos nicht offensichtlich ist. Die Teilchen verschieben sich. Die Korrelation ändert sich. Aber die Außenstehenden sehen nichts Falsches. Die Verschränkung gilt. Es biegt sich einfach anders. Keine Spur.
Wissenschaftler lieben dieses Gedankenexperiment. Es untersucht Ursache und Wirkung. Vielleicht ist ein Stören unmöglich. Es besteht ein grundsätzliches Verbot. Oder vielleicht passiert es gerade da draußen.
Jim der Zauberer
Michał Eckstein aus Polen erzählt es am besten.
Alice. Bob. Und ein Zauberer namens Jim.
Jim hält zwei Bälle. Ein Weißer. Ein Schwarzer.
Er packt sie in Kisten. Schickt Alice mit Lichtgeschwindigkeit in eine Richtung. Schickt Bob in die andere Richtung. Die Kugeln sind miteinander verbunden. Gegensätze. Wenn Alice Weiß sieht, muss Bob Schwarz sehen. Klassischer Quantenkram.
Alice öffnet ihre Schachtel. Weiß.
Bob öffnet seine. Weiß.
Sie fliegen nach Hause. Notizen vergleichen. Gleiche Farbe.
Jim hat einen Streich gespielt. Während sie getrennt waren, änderte er den Link von „entgegengesetzt“ zu „übereinstimmend“. Aber während der Reise? Jeder sah immer noch zufällige Ergebnisse. Fünfzig-fünfzig. Im Moment schien nichts falsch zu sein.
Das ist Jammen.
Mitte der 90er Jahre fragten drei Physiker, wie seltsam die Natur werden könne, bevor sie die Relativitätstheorie bricht. Sie können keine Signale schneller als Licht senden. Wenn Sie es getan haben, stirbt die Kausalität. Also hielten sich Jacob Grunhaus Sandu Popescu und Daniel Rohrlich an diese eine Regel. Sie stellten sich einen Störsender vor, der die Korrelationen zwischen entfernten Teilchen optimieren könnte. Ohne Signale zu senden.
Sie haben die Arbeit geschrieben. Dann habe ich es vergessen.
Popescu sagt: „Wir haben es geschrieben und das war das Ende.“
Die Uhr läuft ab
Zwanzig Jahre vergehen. Quantencomputing geht von Labor-Kuriositäten zu echten Laboren.
Bis 2016 waren Protokolle, die auf der Monogamie der Verschränkung beruhten, ausgereift. Sie schienen sicher zu sein. Geräteunabhängige Kryptowährungen basieren auf der Tatsache, dass Betrug das Signal zerstört.
Dann fanden Rananathan und Paweł Hordecki das alte Papier.
Der Boden veränderte sich.
Wenn Jamming funktioniert, scheitert die Monogamie.
Alle geräteunabhängigen Kryptos basieren auf einer Eigenschaft, die verschwindet, sobald Sie diese Störkorrelationen zulassen.
Wir gingen davon aus, dass das Universum nicht zulassen würde, dass wir das System betrügen. Auf diesem Sand haben wir Mauern gebaut. Jetzt fragen wir: War die Mauer jemals da?
