Kvantinės komunikacijos veiksmų - aprašymas, funkcijos ir įdomūs faktai

Kvantinė fizika siūlo visiškai naują būdą apsaugoti informaciją. Kodėl ji reikalinga, išskyrus dabar neįmanoma sukurti saugaus ryšio kanalą? Žinoma, galite. Bet kvantinė kompiuteriai yra sukurti, o tada, kai jie tapo visur, šiuolaikinės šifravimo algoritmai yra nenaudingas, nes šie galingi kompiuteriai gali nulaužti juos sekundės. Kvantinė komunikacijos leidžia jums užšifruoti informaciją, naudojant fotonus - pagrindines daleles.

Šie kompiuteriai, pasiekiant kvantinio kanalą, vienu ar kitu būdu bus pakeisti dabartinę mokslo ir fotonų. Ir bandymas gauti informaciją dėl kurių padaroma žala. Duomenų perdavimo greitis, žinoma, yra mažesnis, lyginant su kitomis šiuo metu esamų kanalų, pavyzdžiui, telefono ryšio paslauga. Bet kvantinė bendravimas suteikia daug aukštesnį saugumo lygį. Tai, žinoma, labai didelis pliusas. Ypač šiandieniniame pasaulyje, kur kibernetinių nusikaltimų didėja kiekvieną dieną.

Kvantinės komunikacijos už "žaliems"

Kai balandis buvo pakeistas telegrafo, savo ruožtu, pakeitė radijo Telegraph ". Žinoma, ji yra šiandien, o ne dingo bet kur, bet ten buvo ir kitų šiuolaikinių technologijų. tik prieš dešimtmetį, internetas nebuvo plačiai paplitęs, nes jie yra šiandien, ir prieiga prie jo gali gauti gana sunku - reikėjo eiti į interneto klubuose, pirkti labai brangios korteles, ir tt Šiandien, mes negyvename vieną valandą, ir tikimės, kad nemokamai internete .. 5G.

Bet kai naujoji komunikacija standartas neišspręs problemų dabar susiduria su duomenų mainų organizavimą, naudojant internetą, gauti duomenis iš gyvenviečių kitų planetų palydovų ir tt .. Visa ši informacija turi būti apsaugotas. Ir organizuoti jį, galite naudoti vadinamąjį kvantinis susiejimas.

Kas yra kvantinė bendravimas? Dėl "Dummies" aiškina šį reiškinį kaip įvairių kvantinių savybių ryšį. Jis išlieka net tada, kai dalelės yra atskiriamos viena nuo kitos pagal dideliu atstumu. Užšifruoti ir perduodami naudojant kvantinis susiejimas raktą, nepateikia jokių vertingos informacijos įsilaužėlių, kurie bando jį sulaikyti. Visi jie gauna - tai kitus numerius, nes sistema valstybės išorės intervencijos, jis bus pakeistas.

Bet ir sukurti pasaulį nepavyko duomenų perdavimo sistemą, nes tik kelios dešimtys kilometrų, signalas išblėso. Palydovas, pradėta 2016, padės įgyvendinti kvantiniu raktų perdavimo atstumas schemą daugiau nei 7 tūkst. Km.

Pirmieji sėkmingi mėginimai naudoti naują ryšį

Pirmasis protokolas Kvantinė kriptografija buvo gautas 1984 Šiandien ši technologija buvo sėkmingai naudojama bankų sektoriuje. Gerai žinomų kompanijų pradėjo siūlyti savo hibridinė.

Kvantinės ryšių kanalas yra atliekamas ant standartinės šviesolaidžio kabeliu. Rusijos pirmajame saugų kanalą buvo įtvirtinta tarp skyrių "Gazpromabanka" New Cheryomushki ir karvių veleno. Bendras ilgis yra 30,6 km, perdavimo klaidų raktą, bet jų procentas yra minimalus - tik 5%.

Kinija pradėjo ryšių palydovą dydžiui

Pirmasis pasaulyje tokių palydovas buvo paleistas iš Kinijos. Raketų Ilgas kovo-2D pradėjo rugpjūčio 16 2016, su kosmodromo Tszyu-Quan. 600 kg palydovinė bus 2 metai skristi saulės-sinchroninis orbitą, 310 mylių (arba 500 km) aukštį pagal quantum eksperimentų kosminės mastu. " Cirkuliacinis laikotarpis aplink Žemę aparato yra lygus vienas ir puse valandos.

Palydovinė Quantum komunikacija vadinamas Micius, arba "Mo-Zi", garbei filosofas, gyvenęs V amžiuje ir, kaip paprastai manoma, pirmasis atliekamas optinius eksperimentus. Mokslininkai ketina studijuoti kvantinis susiejimas mechanizmą ir turėti kvantinį teleportacija tarp palydovo ir Tibete laboratorijoje.

Pastarasis perduoda kvantinio būklę dalelės iki iš anksto nustatyto atstumo. Realizuoti šį procesą reikia iš įsipainiojęs (kitaip tariant, susijęs) dalelių, kurios yra tam tikru atstumu vienas nuo kito pora. Pasak kvantinės fizikos, jie gali fiksuoti informaciją apie partnerio statusu, net kai esate toli vienas nuo kito. Tai galima daryti įtaką dalelę, kuri yra įsikūrusi giliai erdvėje, dirba savo partneriu, kuris yra šalia laboratorijoje.

Palydovas bus sukurti du įsipainiojusius plaukus fotonus ir siųsti juos į Žemę. Jei eksperimentas bus sėkmingas, tai bus pažymėti naujos eros pradžią. Dešimtys šių palydovų galės ne tik suteikti visur kvantinį internetą, bet ir kvantiniai komunikacijos erdvėje už būsimus atsiskaitymus Marse ir Mėnulyje.

Kodėl mes turime tokius kompanionus

Bet kodėl mes turime palydovinę kvantinę komunikaciją? Ar jau veikiančių įprastinių palydovų nepakanka? Tas faktas, kad šie palydovai nepakeis rutina. Iš kvantinės komunikacijos principas yra koduoti ir apsaugoti esamus įprastus duomenų kanalus. Su jo pagalba, pavyzdžiui, jau suteikia saugumą per parlamento rinkimus 2007 metais Šveicarijoje.

Ne pelno mokslinių tyrimų organizacija Battelle memorialinis institutas, atlieka keitimąsi informacija tarp JAV biurų (Ohio) ir Airijoje (Dublinas), naudojant kvantinis susiejimas. Jo principas yra grindžiamas fotonų elgesį - pagrindinių dalelių šviesos. Su jų pagalba, informacija yra užkoduojama ir siunčiama į paskirties vietą. Teoriškai, net pati tiksliausia bandymas kištis, palikti žymę. Kvantiniu raktų pakeitimas įsigalioja nedelsiant, o įsilaužėlis mėgino gauti prasmės simbolių rinkinį. Todėl, visi duomenys bus perduodami ryšio kanalais, neįmanoma perimti arba kopija.

Palydovas padės mokslininkams išbandyti raktų paskirstymu tarp pirmame stoties ir pati palydovą.

Kvantinės komunikacijos Kinijoje bus įgyvendinama pasitelkus optinio pluošto kabelių, kurių bendras ilgis tūkst. Km 2 ir derinant 4 miestuose iš Šanchajaus į Pekiną. Serijos fotonai neribotą laiką negali būti perduotas, ir tuo didesnis atstumas tarp stočių, tuo didesnė tikimybė, kad informacija bus sugadintas.

Po to vyksta tam tikrą atstumą, jis slopina signalą, ir mokslininkams, siekiant išlaikyti tinkamą duomenų perdavimą, reikia taip, kad būtų pranešta po kiekvieno 100 km atnaujinimą. Be laidų yra pasiekiamas naudojant patikrintus komponentus, kurie analizuoja raktas yra kopijuojami į naujas fotonų ir toliau eina.

Šiek tiek istorijos

1984 Jean Brassard Monrealio universitete ir Charles Bennett IBM pasiūlė, kad fotonai gali būti naudojama kriptografija saugaus pagrindine kanalo. Jie pasiūlė paprastą schemą perskirstymo kvantinės kriptografijos raktai, kuris buvo pavadintas BB84.

Ši schema naudoja kvantinio kanalą, per kurį informacija perduodama tarp dviejų naudotojų į poliarizuotų kvantinės narių forma. Nugirsta jų įsilaužėlis gali bandyti matuoti fotonus, bet jis negali to padaryti, kaip nurodyta pirmiau, yra ne todėl jiems iškraipymo. 1989, Mokslinių tyrimų centras IBM Brassard ir Bennett sukūrė pirmąjį pasaulyje darbo kvantinės kriptografijos sistemą.

Kas yra optinis kvantinės kriptografinės sistemos (COX)

Pagrindinis tehharakteristiki koksas (klaidų lygis, duomenų perdavimo greitis, ir tt) yra nustatoma naudojant parametrus kanalą suformuojantis elementus, kurios sudaro perduoti ir išmatuotos kvantinės būsenas. Paprastai koksas sudaro priimti ir perduoti dalių, kurios yra susijusios perdavimo kanalą.

Spinduliavimo šaltiniai skirstomi į 3 klases:

• lazeriai;
• mikrolazeriai;
• šviesos diodus.

Optinio signalo perdavimo terpė yra naudojamas kaip skaidulinės optikos LED, sujungtos į kabelius iš kitokios konstrukcijos.

Gamta paslaptis Quantum komunikacijos

Perdavimai iš signalų, kurioje perduodama informacija yra užkoduota impulsus su tūkstančiais fotonų į signalus, kurioje vienas pulsas, vidutiniškai jie turi mažiau nei vienybės kvantinės įstatymų tapti veiksminga. Tai yra šių įstatymų naudojimas klasikinės kriptografijos leidžia pasiekti privatumą.

Heizenbergo neapibrėžtumo principas Heizenbergo naudojamas kvantinės kriptografijos prietaisų ir dėl to, bet kokie mėginimai pakeisti kvantinėje sistemoje padaryti pakeitimus į jį, ir formavimas dėl tokios matavimo, gaunančioji pusė nustatoma kaip klaidingas.

Ar Kvantinė kriptografija 100% garantija nuo įsilaužimo?

Teoriškai ji suteikia, bet techniniai sprendimai nėra visiškai patikimas. Piratai pradėjo naudojant lazerinį spindulį, kuriuo jie akinti kvantinius detektoriai, po kurios jie nustoja reaguoti į kvantinės savybės fotonų. Kartais naudojamas kelių fotonų šaltinius ir užpuolikai gali gauti galimybę perduoti vieną iš jų ir įvertinti identiški.