Ученые создали квантовые деньги с использованием квантовой памяти

Иллюстрация, сгенерированная ИИ (OpenAI), изображающая некопируемые квантовые деньги. Автор: LKB

Исследователи из Лаборатории Кастлера-Броссэля (Сорбоннский университет, CNRS, ENS-Университет PSL, Коллеж де Франс) совместно с коллегами из LIP6 (Сорбоннский университет, CNRS) совершили прорыв в квантовых технологиях. Впервые им удалось интегрировать оптическую квантовую память в криптографический протокол, реализовав схему некопируемых квантовых денег Уизнера. Это доказывает, что квантовые памяти достигли уровня зрелости, достаточного для работы в условиях реальных сетевых приложений.

В исследовании, опубликованном 19 сентября в журнале Science Advances, парижская команда на практике воплотила идею квантовых денег, основанную на теореме о запрете клонирования. В отличие от предыдущих демонстраций, в этом эксперименте использовался промежуточный этап хранения информации в памяти — ключевая возможность для практического применения, где квантовые данные должны сохраняться и передаваться по требованию.

Квантовый криптографический протокол с промежуточным слоем квантовой памяти. Автор: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx3223

В эксперименте использовались слабые импульсы света, поляризация которых кодировала информацию. Эти импульсы сохранялись в большой группе лазерно-охлажденных нейтральных атомов — платформе квантовой памяти, которая недавно достигла рекордных показателей эффективности и низкого уровня шума. После хранения состояния извлекались и проходили проверку в рамках протокола с соблюдением строгих порогов безопасности.

Результаты показали, что память успешно справилась с строгими требованиями транзакции, позволив создавать и проверять «денежные» токены.

«Это первый случай, когда квантовая память была интегрирована в полный криптографический протокол», — говорит Адриэль Маманн, бывший аспирант LKB и первый автор исследования. — «Эксперимент объединил несколько ключевых достижений как в фотонной реализации, так и в этапе хранения. Достижение высокой эффективности и низкого уровня шума, требуемых протоколом, действительно показывает, как далеко продвинулись квантовые памяти».

Как отмечает профессор Элени Диаманти, соавтор исследования, эта демонстрация открывает путь к более широкому кругу приложений, от безопасных многопользовательских протоколов до анонимной связи. Помимо криптографии, это также прокладывает дорогу для передовых функций квантовых сетей, где память выступает в роли буфера и синхронизатора.

Больше информации: Hadriel Mamann et al, Quantum cryptography integrating an optical quantum memory, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx3223