量子マネーの気配

Tiffany Trader

米国連邦準備銀行の偽造通貨を止めさせるための継続的な活動で、目を見張るカラーパレットで新しく設計された100ドル札を発表した。最新の反復法は、セキュリティの進歩の10年分の価値を身につけ、見る角度によって動いたり色を変えたりするように見えるホログラムや立体印刷、工芸加工等の偽造紙幣防止対策である。

これらの洗練されたセキュリティ機能にもかかわらず、通貨偽造者は本物らしい偽造品の製造に成功するための大きな金銭的誘因がある、とPhysics Centralの記事は指摘する。コンピューティングの世界では、専門家が解読不可能な暗号を作るために量子力学を長い間研究している。暗号化と復号化は、量子コンピューターのキラーアプリケーションのひとつとして見られている。複製不能通貨を作るために拡張した量子技術にどんな可能性があるのだろうか？

量子コンピューティングでは、情報の単位は「qubit」として知られている。2つの状態のひとつでだけ存在することができる伝統的なビットとは違って、量子力学は、同時に両方の状態の重ね合わせの中に存在するqubitsが可能である。量子物理学の理論によれば、これと同じ原理を量子マネーと呼ばれる超安全な通貨を作るために使うこともできる。

「すべてのドル紙幣にシリアル番号があります。」と記事は言う。「各紙幣が一意の識別子を持つことで、偽札を追跡して、特定する法執行機関を支援します。量子ドルは、単に量子コンピュータで読むことができるqubitsで作られた2番目のシリアル番号を持つことになるでしょう。」

「誰かが量子マネーで何かを買うたびに、店員は中央データベースを介して紙幣のシリアル番号のチェックを実行し、紙幣のqubitsコードがファイル上のひとつと一致することを確認します。それは、この方法では普通の現金よりも本当に少しだけチェックを加えるようなものです。」

qubitsを測定する行為がそれらを破壊するため、qubitコードは偽造から安全である。この原則は、「非クローン定理」と呼ばれる。もし、偽造者が事前にそれらの値を知らずにqubitsの偏光を測定しようとすると、コードは変更され、紙幣に価値が無くなる。

著者はそのプロセスの詳細を次のように説明する：「紙幣の信頼性を確認するため、偏光qubitsがフィルターを通過します。もし紙幣上の何かとフィルターが一致した場合、その後qubitsは変化無く通過します。しかし、もしそれらが異なった場合、フィルターに一致させるためにqubitsが変化します。店員がそれらを変更することなくquibitsを測定することができる理由なので、シリアル番号を最初に実行し、コンピュータが正しいフィルターを取り上げ、その紙幣が合法であることを確認するためにスキャンします。」

「量子マネー」に関するアイデアは、コロンビア大学の大学院生で1960年代から70年代に量子情報理論に取り組んだ物理学者、Stephen Wiesnerで追跡できる。原理はざわめきであるが、アイデアは必要な技術が存在していないという事実のために非現実的独りよがりと言われていた。

量子コンピューティングは、暗号分野における聖杯と考えられている。「真の量子コンピューティング」が存在するどうかは、むしろ物議を醸すトピックだが、D-Wave、Google、NASAやその他同類によって過去数年間に多くの進歩が行われていることを言っても差し支えない。