Квантовая физика может сделать выборы по-настоящему тайными. Ученые из Женевы провели первый лабораторный эксперимент по голосованию с использованием запутанных фотонных состояний и подтвердили, что протокол полностью скрывает выбор каждого участника.
В современном мире электронное голосование становится всё более востребованной альтернативой традиционным избирательным системам. Однако классические протоколы голосования часто полагаются на криптографические допущения и доверенных посредников, что создаёт потенциальные уязвимости. Например, во Франции на парламентских выборах 2022 года для граждан, проживающих за рубежом, было подано более 524 тысяч бюллетеней, однако последующий анализ выявил серьёзные недостатки в системе безопасности.
В качестве альтернативы исследователи предложили использовать принципы квантовой физики. Разработанный ими протокол не требует доверенных лиц и основан на многосторонней квантовой запутанности. Каждый участник получает одну частицу из общего квантового состояния, после чего может выполнять локальные измерения, а сам процесс голосования остается скрытым для всех, включая возможный центральный орган.
В ходе эксперимента ученые использовали высокопроизводительный источник фотонных GHZ-состояний, работающий на телекоммуникационных частотах, что делает технологию совместимой с существующими системами связи. Исследователи продемонстрировали два сценария: выборы с четырьмя избирателями и двумя кандидатами, а также более масштабную конфигурацию, поддерживающую до восьми участников и шестнадцати кандидатов. Последний вариант, по мнению авторов, особенно подходит для безопасного голосования на уровне советов директоров или небольших организаций.
В текущей экспериментальной установке отсутствует квантовая память — основной компонент для полноценного развертывания системы. Однако такие устройства активно разрабатываются и становятся все более производительными, поэтому представленная работа рассматривается как шаг к практическому внедрению квантово-защищенных избирательных процедур в обозримом будущем.
Хотя исследование носит фундаментальный характер и демонстрирует физическую реализуемость протокола лишь на небольшом числе участников, оно открывает перспективу для применения квантовых технологий в задачах, требующих повышенной безопасности и конфиденциальности.
Читайте также: Импланты «мозг-компьютер», вводимые через кровеносную систему, можно вживить за несколько минут