Quantum komunikacija u akciji - opis, karakteristike i zanimljivosti

Kvantne fizike nudi potpuno novi način da se zaštite informacije. Zašto je to potrebno, osim sada je nemoguće izgraditi sigurnu kanal komunikacije? Naravno, možeš. Ali kvantni kompjuteri su stvoreni, i trenutka kada su postali sveprisutni, moderni enkripcije algoritama su beskorisni, jer ovi moćne kompjutere da ih razbiti u deliću sekunde. Quantum komunikacije omogućuje šifriranje informacija pomoću fotona - osnovnih čestica.

Ovi kompjuteri, pristup kvantni kanal, jedan ili drugi način će se promijeniti sadašnje stanje fotona. I pokušaj da se dobiju informacije dovodi do oštećenja. brzina prenosa podataka je, naravno, manja je u odnosu s drugim trenutno postojeće kanale, kao što su telefonske usluge. Ali kvantni komunikacija pruža mnogo veći nivo sigurnosti. To je, naravno, vrlo veliki plus. Pogotovo u današnjem svijetu, gdje cyber kriminala se povećava iz dana u dan.

Quantum komunikacija za "lutke"

Kada je golub zamijenjen telegraf, pak, zamijenio radio telegraf. Naravno, to je danas, nigdje nije bilo, ali bilo je i drugih modernih tehnologija. Prije samo deset godina, Internet nije bila široko rasprostranjena kao što su danas, kao i pristup može dobiti prilično teško - da idem u internet klubovima, kupiti vrlo skupe kartice, itd Danas, ne živimo jedan sat, i radujemo se besplatan Internet .. 5G.

Ali, kada je novi komunikacijski standard neće riješiti probleme u kojima organizaciju razmjene podataka putem Interneta, primati podatke od satelita naselja na drugim planetama, i tako dalje .. Sve ove informacije moraju biti zaštićeni. I organizirati to, možete koristiti takozvani kvantni uplitanja.

Ono što je kvantni komunikacija? Za "Dummies", objašnjava ovaj fenomen kao spoj različitih karakteristika kvantne. To i dalje postoji čak i kada su čestice odvojeni jedni od drugih za veliku udaljenost. Šifrirani i prenose pomoću kvantne zamršenost ključ, ne daje nikakve korisne informacije hakera, koji pokušavaju da ga presretnu. Svi su dobili - to je drugi brojevi kao državni sistem za vanjske intervencije, to će se promijeniti.

Ali da stvori svijet nije sistem za prenos podataka, jer je samo nekoliko desetina kilometara, signal nestao. Satelit, lansiran 2016. godine, pomoći će da se sprovede shema kvantne ključnih udaljenost prijenosa više od 7 hiljada. Km.

Prvi uspješan pokušaja da koristi novu vezu

Prvog protokola kvantne kriptografije je primljeno u 1984. Danas je ova tehnologija je uspješno koristi u bankarskom sektoru. Poznatih kompanija je počeo da nudi svoje kriptosistem.

Quantum link komunikacija se odvija na standardnom optičkog kabla. Na ruskom prvi siguran kanal je u sendviču između odjeljaka "Gazpromabanka" u New Cheremushki i Krava vratila. Ukupna dužina je 30,6 km, greške prijenos javljaju ključ, ali je njihov postotak je minimalna - samo 5%.

Kina lansirala komunikacijski satelit kvantni

Prvi takav satelit na svijetu je predstavljen u Kini. Raketa Long March-2D lansiran 16. avgusta 2016. godine, sa kosmodroma Tszyu-Quan. 600 kg satelit će biti 2 godine fly za sunce-sinkroni orbiti, na visini od 310 milja (ili 500 km), pod "kvantni eksperimente na kosmičkom nivou." Tiraž period aparata oko Zemlje je jednaka jedan i pol sata.

Satelitski kvantne komunikacije zove Micius, ili "Mo-Zi", u čast filozofa, koji je živio u AD V stoljeća i, kao što se obično veruje, prvi obavlja optički eksperimente. Naučnici će proučavati mehanizam kvantne upletenosti i držite kvantne teleportacije između satelita i laboratoriju u Tibetu.

Potonji prenosi kvantno stanje čestice od strane predodređen udaljenosti. Za realizaciju ovog procesa potrebno par zakačiti (drugim riječima, povezano) čestice koje su na udaljenosti jedna od druge. Prema kvantnoj fizici, oni su u mogućnosti da se prikupe informacije o statusu partnera, čak i kada ste daleko jedni od drugih. Moguće je da se utiče na česticu, koja se nalazi u dubokom svemiru, radi na svom partneru, koji je odmah u laboratoriji.

Satelit će stvoriti dva uplete fotona i poslati ih na Zemlju. Ako je eksperiment uspješan, to će označiti početak nove ere. Desetine ovih satelita moći će ne samo da pruži sveprisutni kvantni Internet, ali i kvantne komunikacije u prostoru za buduće naselja na Marsu i na Mjesecu.

Zašto nam je potreban takav drugovi

Ali zašto nam je potreban satelit kvantne komunikacije? Je postojeće konvencionalne satelita nije dovoljno? Činjenica da ovi sateliti neće zamijeniti rutina. Princip kvantne komunikacije je da kodirati i zaštite postojećih konvencionalnih kanala podataka. Sa svojim pomoć, na primjer, već pruža sigurnost za vrijeme parlamentarnih izbora 2007. godine u Švicarskoj.

Neprofitna istraživačka organizacija Battelle Memorial Institute, obavlja razmjenu informacija između ureda u SAD-u (Ohio) i Irska (Dublin) pomoću kvantne uplitanja. Princip se zasniva na ponašanje fotona - temeljne čestice svjetlosti. Uz njihovu pomoć, informacije se kodiraju i šalje na odredište. Teoretski, čak i najpreciznija pokušaj da se meša, ostaviti trag. Quantum ključnih promjena stupa na snagu odmah, a haker pokušao da dobije besmisleni skup znakova. Stoga, svi podaci će se prenositi preko kanala komunikacije, to je nemoguće presresti ili kopiju.

Satelit će pomoći naučnicima da testiraju ključne distribucije između zemaljske stanice i samog satelita.

Quantum komunikacija u Kini će biti implementiran kroz optičkih kablova, u ukupnoj dužini od 2 hiljade. Km i kombinovanje 4 grada od Šangaja do Pekinga. Serija fotoni neodređeno ne može prenositi, i što je veća udaljenost između stanica, to je veća šansa da će informacije biti oštećen.

Nakon prolaska određenoj udaljenosti, to slabi signal, i naučnici, kako bi se održao pravilan prijenos podataka, potrebno je način da se signalizira ažuriranje nakon svakih 100 km. U kablovima se postiže korištenjem dokazanih komponenti, koje analizira ključne se kopira u novu fotona i ide dalje.

Malo istorije

1984. godine, Jean Brassard u Montrealu Univerziteta i Charles Bennett IBM je predložio da fotoni mogu koristiti u kriptografiji za sigurnu osnovnih kanala. Su predložili jednostavan shema redistribucije kvantne kriptografskih ključeva, koji je ime dobio BB84.

Ovaj program koristi kvantni kanal preko kojeg se prenosi informacija između dva korisnika u obliku polariziranih kvantnih stanja. Čuje njihov haker možete pokušati mjeriti fotona, ali on to ne mogu, kao što je gore navedeno, nije ih čini izobličenja. 1989. godine, Centar za istraživanje IBM Brassard i Bennett su napravili prvi radni kvantni kriptografski sistem na svetu.

Ono što je u optički kvantni kriptografski sustav (COX)

Osnovni tehharakteristiki COKE (stopa pogreške, data rate, itd) su definirani parametrima kanal formiranje elemenata koji čine prenos i mjeriti kvantna stanja. Tipično COKE se sastoji od primanja i prenošenja dijelova koji su povezani kanal transmisije.

Izvori zračenja su podijeljene u 3 klase:

• laseri;
• microlasers;
• light-emitting diode.

Za optički prijenos signala medij se koristi kao optičkih LED, u kombinaciji u kablovima različitih dizajna.

Priroda tajnosti kvantne komunikacije

Prelazi iz signala u kojima se prenose informacije kodirane impulse sa hiljadama fotona na signale u kojem jedan impuls, u prosjeku, imaju manje nego jedinstvo kvantni zakoni stupaju na snagu. To je upotreba ovih zakona na klasične kriptografije omogućava do privatnosti.

Nesigurnost Princip Heisenberg koristi u kvantno-kriptografskim uređajima i zbog toga, svi pokušaji da se promeni kvantnog sistema ga menja, i formiranje rezultat takvog mjerenja, prijemnoj strani se određuje kao lažna.

Da li kvantne kriptografije 100% garancija od provale?

U teoriji daje, ali tehnička rješenja nisu u potpunosti pouzdani. Hakeri su počeli da koriste laserske zrake, čime su zaslepiti kvantni detektori, nakon čega su prestali da odgovori na kvantnoj svojstva fotona. Ponekad se koristi izvora multi-fotona, a napadači mogu dobiti priliku da prođe jedan od njih i mjeriti identični.