量子技術により潜水艦の安全な通信が可能に

潜水艦は探知されないようにするのが得意です。実際、潜水中は通信網から遠く離れているため、命令や情報を提供する海軍基地との連絡を維持することや、基地に情報を送信することが困難です。しかし、新しい量子通信ソリューションは、このすべてを変える可能性があります。潜水中の潜水艦は、衛星を介して暗号キーとメッセージを交換することで、レーザーパルスを介して通信できるようになります。

現在、潜水艦はランダムなコード、つまり「キー」を使用してメッセージを暗号化しています。これらは潜水艦と通信基地の間で事前に確立され、各コードは一度しか使用されないため、敵はコードを解読して将来の通信を解読することはできません。

しかし、これは問題があります。まず、ロジスティックス的に面倒です。また、長期間の任務に就く潜水艦は大量の鍵を積まなければなりませんが、潜水艦が追いつかれた場合、それらの鍵が敵の手に渡る恐れがあります。さらに、安全な鍵をたくさん積んでいても、潜水艦と基地間の通信は非常に遅いです。水中を貫通するために、送信機は非常に低い周波数の電波を使用する必要があります。これでは、1 秒あたり数文字しか送信できません。世界の他の地域 (および戦闘空間) は高速で通信しますが、潜水艦はダイヤルアップ接続に頼らざるを得ません。大量の情報を高速で送受信するには、潜水艦は浮上する必要があり、そのため潜水艦は目立ちやすく、無防備になります。

しかし、防衛企業ITTの研究者たちはアイデアを持っている。量子鍵配布を使えば、潜水艦は鍵を光子にエンコードし（光子の偏光を利用して1と0を表す）、事実上ハッキング不可能な鍵を作ることができる。光子を傍受しようとするいかなる試みも、量子システムを測定可能な形で妨害し、送信者と受信者に第三者が盗聴していることを警告する（これは通常、量子もつれを介して実現される）。

安全な鍵が確立されれば、潜水艦は（少なくとも理論上は）水面下数百フィートのところに留まり、レーザーを介して光子を衛星に送信し、それを地上の基地に送り返すことができるようになる。研究者のシミュレーションは、潜水艦が水面下にある間に毎秒170メガバイトの速度でデータを送受信できるシステムを実証しているようだ。これはビデオに撮る価値のあるデータストリーミングだ。

もちろん、まずは光子が水中を移動する際に量子状態をどの程度維持できるかを把握する必要があります。量子システムを乱すような逸脱があれば、システムは安全でなくなり、無意味になります。そして次に、量子暗号化された信号を受信して​​中継できる衛星が必要です。この場合も、光子の量子状態を乱すことはありません。言い換えれば、この技術は実戦にはほど遠いものです。しかし、将来的には、現在は存在しない深さまで高速で安全なデータ転送が可能になるかもしれません。

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