Группа ученых из Массачусетского технологического института (США) показала возможность выпуска защищенных квантовых купюр, для проверки подлинности которых не требуется обращаться в банк.

Идея создания квантовых денег была высказана в 1969 году американцем Стивеном Визнером. Ученый предложил связывать с каждой банкнотой не только уникальный серийный номер, но и некоторое число фотонов (скажем, несколько сотен), состояние поляризации которых известно только банку. Теорема о запрете клонирования устанавливает невозможность создания копии произвольного неизвестного квантового состояния, а потому о незаконном тиражировании можно не беспокоиться (вероятность удачного копирования не превышает (5/6)n, где n — число фотонов на банкноте). Установить подлинность купюры может, однако, только банк-эмитент, который обладает информацией о поляризации фотонов; очевидно, использовать такую технологию на практике нельзя.

Для решения этой проблемы были придуманы «квантовые деньги с открытым ключом». Суть идеи заключается в том, что банк составляет секретное описание квантового состояния, соответствующего банкноте, и алгоритм установления подлинности этого состояния, который выдается вместе с банкнотой; раскрыть секрет, владея информацией о копии состояния и алгоритме проверки, чрезвычайно сложно, что и обеспечивает безопасность. Как можно заметить, в этой схеме банк сохраняет возможность бесконтрольно «печатать» копии банкнот.

Авторы работы нашли способ закрыть и эту лазейку. В предложенной ими схеме для создания денег используется квантовое состояние, которое банк не сможет (за разумное время) воспроизвести заново. Устанавливать подлинность таких денег можно, по мнению ученых, с помощью алгоритма, основанного на модели Маркова.

К сожалению, исследователи пока не могут строго доказать, что их методика создания денег является защищенной по вычислениям (иными словами, не могут доказать, что ее «взлом» требует неоправданно высоких затрат вычислительных ресурсов).