Взломщики, расходимся. Законы физики теперь официально мешают воровать чужую переписку

Премию Тьюринга в 2026 году получили Чарльз Беннетт и Жиль Брассар, придумавшие квантовую криптографию, технологию, которую десятилетиями считали слишком необычной и почти бесполезной для практики. Сегодня ситуация меняется: на фоне гонки за квантовыми компьютерами именно такой способ защиты данных всё чаще называют одним из главных щитов для самой чувствительной информации.

Ассоциация вычислительной техники, крупнейшее в мире объединение специалистов по вычислительной технике, объявила, что Беннетт и Брассар удостоены награды за работы в области квантовой криптографии и связанных с ней технологий. Премию Тьюринга, которую нередко называют Нобелевской премией в мире вычислительной техники, вручают с 1966 года. Денежная часть награды составляет 1 млн долларов, сумму лауреаты разделят поровну.

Квантовую криптографию Беннетт и Брассар придумали в середине 1980-х годов. В основе подхода лежит квантовая механика, описывающая поведение электронов, фотонов и других мельчайших частиц. Тогда идея выглядела скорее красивой теорией, чем рабочим инструментом. Спустя 40 лет подход, который когда-то казался экзотикой, приближается к реальному применению в защите важных данных.

Интерес к такой технологии вырос на фоне успехов Google, Microsoft и других компаний, разрабатывающих квантовые компьютеры. Такие машины тоже опираются на свойства квантовой механики. Многие считают, что рано или поздно квантовые компьютеры смогут взломать привычные методы шифрования, на которых с 1970-х годов держится защита государственных, корпоративных и личных данных. Если такой момент наступит, миру понадобятся методы, способные выдержать новую вычислительную мощь.

Беннетт, которому сейчас 82 года, работает в лаборатории IBM в Йорктаун-Хайтс, штат Нью-Йорк. Брассару 70 лет, он преподаёт в Монреальском университете. Познакомились будущие лауреаты в 1979 году во время научной конференции в Сан-Хуане. По воспоминаниям Брассара, встреча произошла во время купания в Атлантическом океане у северного побережья Пуэрто-Рико. Беннетт подплыл к коллеге и предложил использовать квантовую механику для создания банкноты, которую невозможно подделать.

Позже идею перенесли с банкнот на жетоны метро. В статье 1983 года Беннетт и Брассар показали, что такие квантовые жетоны нельзя подделать, даже если злоумышленник украдёт турникет со всем сложным оборудованием, которое нужно для считывания. Следующим шагом стала уже квантовая криптография. В статье 1984 года специалисты описали новый способ шифрования, а через пять лет продемонстрировали технологию в физическом эксперименте.

Система получила название BB84. В ней для создания ключей шифрования используют фотоны, частицы света. Эти ключи нужны, чтобы зашифровывать и расшифровывать цифровые данные. Главное свойство схемы связано с законами квантовой механики: если кто-то попытается перехватить фотон и посмотреть на него, его состояние изменится. Попытка кражи ключа не пройдёт незаметно, а оставит явный след, словно вскрытая защитная пломба на упаковке лекарства.

Именно такой подход полностью изменил представление о шифровании. Защиту здесь обеспечивает уже не только сложность математической задачи, а сами законы физики. Поэтому квантовую криптографию давно считают одним из немногих направлений, способных пережить эпоху квантовых компьютеров.

Значение работы Беннетта и Брассара стало особенно заметно в 1994 году, когда Питер Шор из Bell Labs показал, что квантовый компьютер теоретически способен взломать многие классические схемы шифрования, не связанные с их методами. После такого вывода интерес к квантовой защите данных резко усилился.

В том же десятилетии Беннетт и Брассар вместе с коллегами пошли дальше и показали, что данные можно безопасно передавать на большие расстояния способом, который многие учёные прежде считали невозможным. Речь идёт о квантовой телепортации, основанной на квантовой запутанности, когда две частицы остаются связанными, даже если находятся очень далеко друг от друга.

По мере развития квантовых компьютеров квантовая телепортация может изменить и сами сети связи. Такой подход позволяет передавать информацию между квантовыми компьютерами так, чтобы перехватить её было крайне сложно. Фактически Беннетт и Брассар заложили основу не только для новой защиты данных, но и для возможных компьютерных сетей будущего, рассчитанных на противостояние взлому.

Долгое время квантовая криптография оставалась идеей с неясными перспективами. Теперь технологию пытаются внедрять и небольшие компании, и крупный бизнес, и государственные структуры США. История Беннетта и Брассара хорошо показывает, как научная идея, родившаяся почти случайно во время разговора в океане, через десятилетия превращается в одну из самых многообещающих линий защиты цифрового мира.