Quantum kommunikációs akcióban - leírás, jellemzők és érdekességek

A kvantumfizika egy teljesen új módja az információk védelme érdekében. Miért van szükség, kivéve, hogy most lehetetlen, hogy építsenek egy biztonságos kommunikációs csatorna? Persze, lehet. De kvantum számítógépek jönnek létre, és az a pillanat, amikor mindenütt jelen lesznek, modern titkosítási algoritmusok használhatatlanok, mivel ezek erős számítógépek feltörését, a másodperc törtrésze alatt. Quantum kommunikáció lehetővé teszi, hogy titkosítja információk felhasználásával fotonok - az alapvető részecskék.

Ezek a számítógépek, hozzáfér a kvantum csatorna, így vagy úgy fogja változtatni a jelenlegi állapot a foton. És az a próbálkozás, hogy információt Károsodást. Az adatátvitel sebessége természetesen alacsonyabb, mint a többi jelenleg meglévő csatornákat, mint például a telefon szolgáltatást. A kvantum kommunikáció biztosítja a sokkal magasabb szintű biztonságot. Ez természetesen egy nagyon nagy plusz. Különösen a mai világban, ahol a számítógépes bűnözés növekszik napról napra.

Quantum kommunikáció a „bábuk”

Amikor egy galamb váltotta táviratban, viszont helyébe a rádió távíró. Természetesen ez ma nem ment sehova, de voltak más modern technológiákkal. Csak egy évtizeddel ezelőtt, az internet nem volt elterjedt, mint ma, és a hozzáférést lehetett kapni elég nehéz - kellett menni internet klub, vásárolni nagyon drága kártya, stb Ma nem élünk egy óra, és várom, hogy ingyenes internet .. 5G.

De ha az új kommunikációs szabvány nem fogja megoldani a problémát most szembesül a szervezet az adatcsere az internet használatával, adatokat fogadni a műholdakról a települések más bolygókon, és így tovább .. Mindezt az információt meg kell védeni. És rendezhetjük, akkor az úgynevezett kvantum.

Mi kvantum kommunikáció? A „kezdőknek” magyarázza ezt a jelenséget a kapcsolat a különböző kvantum jellemzőit. Ez akkor is fennáll, ha a részecskéket elválasztjuk egymástól nagy távolságban. Titkosított és felhasználásával továbbított kvantum kulcs, nem nyújt semmilyen hasznos információt a hackerek, akik megpróbálják, hogy elfogják azt. Minden kapnak - ez a többi szám, mint a rendszer állapotát külső beavatkozás, ez meg fog változni.

De ahhoz, hogy megteremtse a világot nem adatátviteli rendszer, mivel csak néhány tíz kilométerre, a jel elhalványult. A műhold indult 2016-ban, segít a rendszer megvalósítása során a kvantum kulcs átviteli távolság több mint 7000. Km.

Az első sikeres kísérletet, hogy az új kapcsolat

Az első módszer szerint a kvantum kriptográfia kapta 1984-ben Ma ez a technológia már sikeresen alkalmazták a bankszektorban. Jól ismert cégek kezdődött kínál a titkosítási rendszer.

Quantum kommunikációs kapcsolat folyik szabványos optikai kábel. Az orosz első biztonságos csatornán azt közrefogott rekeszeket „Gazpromabanka” New Cheryomushki és Cow tengelyre. A teljes hossza 30,6 km, átviteli hibák fordulnak elő kulcs, de arányuk minimális - csak 5%.

Kínában elindított egy kommunikációs műhold kvantum

A világ első ilyen műhold indult Kínában. Rocket Long March-2D indított augusztus 16-án 2016 az Űrközpont Tszyu-Quan. 600 kg műhold lesz 2 éves fly napsütéssel szinkron pályára, a magassága 310 mérföld (vagy 500 km) alapján a „kvantum kísérletek egy kozmikus léptékű”. Circulation időszakban a berendezés a Föld körül egyenlő egy és fél óra.

Műholdas kvantum kommunikációs nevezett Micius, vagy „Mo-Zi”, tiszteletére a filozófus, aki élt a V században és ahogy általában hiszik, az első elvégzett optikai kísérletekhez. A tudósok fognak mechanizmusának tanulmányozására kvantum és tartsa kvantum teleportáció között a műholdas és a laboratóriumi Tibetben.

Az utóbbi továbbítja a kvantum állapotát a részecske által egy előre meghatározott távolságot. A megvalósítására ezt a folyamatot szükség van egy pár összekuszált (más szóval, kapcsolt) részecskék, amelyek olyan távolságra egymástól. Szerint a kvantumfizika, képesek megragadni információkat az állapotát a partner, akkor is, ha távol vannak egymástól. Lehetőség van, hogy befolyásolja a részecske található, amely a világűrben, dolgozó élettársa, aki mellett a laboratóriumban.

A műhold létrehoz két összekuszált fotonokat, és elküldi őket a Földre. Ha a kísérlet sikeres, akkor jelöljük meg a kezdete egy új korszak. Több tucat ilyen műholdak képesek lesznek nem csak, hogy mindenütt kvantum interneten, hanem kvantum kommunikációs térben jövőbeli települések Mars és a Hold.

Miért van szükség az ilyen társak

De miért van szükségünk egy műholdas kvantum kommunikáció? A meglévő hagyományos műhold nem elég? Az a tény, hogy ezek a műholdak nem helyettesíti rutin. Az elv a kvantum kommunikáció kódolására és védi a meglévő, hagyományos adatcsatornán. Segítségével például már biztonságot nyújt tartó parlamenti választásokat 2007-ben Svájcban.

Non-profit kutatási szervezet Battelle Memorial Institute, elvégzi az információcserét a hivatalok közötti az USA-ban (Ohio) és Írország (Dublin) segítségével kvantum. Alapelve viselkedése alapján a fotonok - az elemi részecskék a fény. Segítségükkel információ van kódolva, és elküldte a cél. Elméletileg még a legpontosabb kísérlet, hogy zavarja, nyomot hagy. Quantum legfontosabb változások azonnal érvénybe lép, és a hacker megpróbálta kap egy értelmetlen karakterkészlet. Ezért az összes adat kerül átvitelre a kommunikációs csatornák, lehetetlen, hogy elfogják vagy másolat.

A műhold segít a tudósok, hogy teszteljék kulcsfontosságú közötti elosztása a földi állomás és a műhold is.

Quantum kommunikáció Kínában keresztül fog megvalósulni száloptikai kábelek, teljes hossza 2000. Km és összekapcsolja 4 városban Sanghaj Pekingbe. Sorozat fotonok végtelenségig nem ruházható át, és minél nagyobb a távolság az állomások között, annál nagyobb az esélye annak, hogy az információ lesz sérült.

Után megy bizonyos távolságra, akkor gyengíti a jelet, és a tudósok, annak érdekében, hogy fenntartsák a megfelelő adatátvitel, szükségünk van egy módja annak, hogy jelezze a frissítés után minden 100 km. A kábeleket úgy érjük el, bizonyított elemeit, amely elemzi a kulcsot másolja az új fotonok és tovább megy.

Egy kis történelem

1984-ben Jean Brassard Montreal Egyetem és Charles Bennett az IBM azt javasolta, hogy a fotonok is használható kriptográfiai biztonságos alapvető csatornán. Azt javasolták, egy egyszerű rendszer újraelosztási kvantum kriptográfiai kulcsok, mely nevét BB84.

Ez a rendszer használja a kvantum csatorna, amelyen keresztül adatokat továbbítanak két felhasználó között formájában polarizált kvantumállapotok. Kihallgatja a hacker megpróbálja mérni fotonok, de ő nem tud csinálni, mint már említettük, nem teszi őket torzítás. 1989-ben az IBM Research Center Brassard és Bennett létrehozta a világ első működő kvantum kriptográfiai rendszert.

Mi az optikai kvantum kriptográfiai rendszer (COX)

Basic tehharakteristiki koksz (hibaarány, adatsebesség, stb) határozza meg paraméterek csatornát alkotó elemmel, amely egy adási és mért kvantumállapotok. Jellemzően COKE áll fogadására és továbbítására részei, amelyek kapcsolódnak átviteli csatornát.

Sugárzás források vannak osztva 3 osztályok:

• lézerek;
• microlasers;
• fénykibocsátó diódák.

Az optikai jel átviteli közeget használunk, mint a száloptikai LED, kombinálva kábelek a különböző kialakítású.

Nature titoktartás kvantum kommunikáció

Halad a jeleket, amelyek a továbbított információ kódolt impulzusok ezer fotonok a jeleket, amelyek egy impulzus átlagban, ami kevesebb mint egység kvantum törvények lépnek érvénybe. Ez a használata ezeknek a törvényeknek a klasszikus kriptográfia lehetővé teszi, hogy elérje a magánélet.

Határozatlansági Heisenberg használt kvantum-kriptográfiai eszközöket, és mert ez, minden olyan kísérletet, hogy módosítsa a kvantumrendszer hogy megváltoztatja, és képződése következtében egy ilyen mérési, a vevőoldal határozzuk meg hamis.

Vajon Kvantumkriptográfia 100% -os garanciát betörés ellen?

Elméletileg ez ad, de a műszaki megoldások nem teljesen megbízható. Hackerek elkezdték lézersugárral, amelyek révén kápráztatják kvantum detektorok, ami után már nem reagál a kvantum tulajdonságait fotonok. Néha használják multi-foton forrás, és a támadók is kap a lehetőséget, hogy adja át az egyiket, és mérjük azonosak.