การสื่อสารควอนตัมในการดำเนินการ - คำอธิบายคุณสมบัติและข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ

ฟิสิกส์ควอนตัมมีวิธีใหม่ที่สมบูรณ์แบบในการปกป้องข้อมูล ทำไมมันจึงเป็นสิ่งจำเป็นยกเว้นตอนนี้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างช่องทางการสื่อสารที่ปลอดภัยหรือไม่ แน่นอนคุณสามารถ แต่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ถูกสร้างขึ้นและขณะที่พวกเขากลายเป็นที่แพร่หลายขั้นตอนวิธีการเข้ารหัสที่ทันสมัยจะไร้ประโยชน์เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพเหล่านี้สามารถแตกพวกเขาในเสี้ยววินาที การสื่อสารควอนตัมช่วยให้คุณสามารถเข้ารหัสข้อมูลโดยใช้โฟตอน - อนุภาคพื้นฐาน

คอมพิวเตอร์เหล่านี้เข้าถึงช่องทางควอนตัมหรืออีกวิธีหนึ่งที่จะเปลี่ยนสถานะปัจจุบันของโฟตอน และความพยายามที่จะได้รับข้อมูลที่ทำให้เกิดความเสียหาย ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเป็นของหลักสูตรเป็นที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับช่องทางที่มีอยู่ในปัจจุบันอื่น ๆ เช่นบริการโทรศัพท์ แต่การสื่อสารควอนตัมให้ระดับที่สูงมากของการรักษาความปลอดภัย นี้แน่นอนบวกใหญ่มาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโลกปัจจุบันที่อาชญากรรมไซเบอร์จะเพิ่มขึ้นในแต่ละวัน

การสื่อสารสำหรับควอนตัม "หุ่น"

เมื่อนกพิราบได้ถูกแทนที่โดยโทรเลขในการเปิดแทนที่วิทยุโทรเลข แน่นอนมันเป็นในวันนี้ไม่ได้ไปทุกที่ แต่มีเทคโนโลยีที่ทันสมัยอื่น ๆ เพียงแค่ทศวรรษที่ผ่านมาอินเทอร์เน็ตได้ไม่แพร่หลายเท่าที่พวกเขามีวันนี้และเข้าถึงมันอาจจะได้รับค่อนข้างยาก - ต้องไปสโมสรอินเทอร์เน็ตที่จะซื้อบัตรราคาแพงมาก ๆ ในวันนี้เราไม่ได้อยู่ที่ชั่วโมงเดียวและมองไปข้างหน้าเพื่ออินเทอร์เน็ตฟรี .. 5G

แต่เมื่อมาตรฐานการสื่อสารใหม่จะไม่แก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในขณะนี้หันหน้าไปทางองค์กรของการแลกเปลี่ยนข้อมูลการใช้อินเทอร์เน็ตที่ได้รับข้อมูลจากดาวเทียมของการตั้งถิ่นฐานบนดาวเคราะห์ดวงอื่นและอื่น ๆ .. ข้อมูลทั้งหมดนี้จะต้องได้รับการคุ้มครอง และจัดระเบียบมันคุณสามารถใช้สิ่งที่เรียกว่าพัวพันควอนตัม

การสื่อสารควอนตัมคืออะไร? สำหรับทางด้าน "หุ่น" อธิบายปรากฏการณ์นี้เป็นการเชื่อมต่อในลักษณะควอนตัมที่แตกต่างกัน มันยังคงมีอยู่แม้ในขณะที่อนุภาคจะแยกออกจากกันโดยระยะทางที่มีขนาดใหญ่ การเข้ารหัสและส่งโดยใช้คีย์พัวพันควอนตัมไม่ได้ให้การใด ๆ แฮกเกอร์ข้อมูลที่มีค่าที่พยายามที่จะสกัดกั้นมัน ทั้งหมดที่พวกเขาได้รับ - มันเป็นหมายเลขอื่น ๆ ในขณะที่สถานะของระบบสำหรับการแทรกแซงจากภายนอกก็จะมีการเปลี่ยนแปลง

แต่การที่จะสร้างโลกล้มเหลวของระบบการส่งข้อมูลเป็นเพียงไม่กี่สิบกิโลเมตรสัญญาณจางหายไป ดาวเทียมที่เปิดตัวในปี 2016 จะช่วยให้การดำเนินการรูปแบบของการส่งระยะทางควอนตัมที่สำคัญมากกว่า 7,000 กม.

ความพยายามที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกที่ใช้การเชื่อมต่อใหม่

โปรโตคอลแรกของการเข้ารหัสควอนตัมที่ได้รับในปี 1984 วันนี้เทคโนโลยีนี้ได้รับการใช้ประสบความสำเร็จในภาคการธนาคาร บริษัท ที่รู้จักกันดีเริ่มเสนอ cryptosystem ของพวกเขา

เชื่อมโยงการสื่อสารควอนตัมจะดำเนินการในสายเคเบิลใยแก้วนำแสงมาตรฐาน ในรัสเซียช่องทางที่ปลอดภัยแรกก็คั่นกลางระหว่างช่อง "Gazpromabanka" ใน New Cheryomushki และเพลาวัว ความยาวรวม 30.6 กม., ส่งข้อผิดพลาดเกิดขึ้นที่สำคัญ แต่เปอร์เซ็นต์ของพวกเขาคือน้อย - เพียง 5%

จีนเปิดตัวควอนตัมการสื่อสารผ่านดาวเทียม

ครั้งแรกของโลกดาวเทียมดังกล่าวได้รับการเปิดตัวในประเทศจีน จรวด Long March-2D เปิดตัว ที่ 16 สิงหาคม 2016 กับคอสโมโดรม Tszyu-Quan 600 กก. ดาวเทียมจะบิน 2 ปีสำหรับวงโคจรของดวงอาทิตย์ซิงโครความสูง 310 ไมล์ (500 กิโลเมตร) ภายใต้ "การทดลองควอนตัมในระดับจักรวาล." ระยะเวลาการไหลของอุปกรณ์รอบโลกจะมีค่าเท่ากับหนึ่งชั่วโมงครึ่ง

ดาวเทียมสื่อสารที่เรียกว่าควอนตัม Micius หรือ "Mo-Zi" ในเกียรติของนักปรัชญาที่อาศัยอยู่ในศตวรรษที่ V และเป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปเป็นครั้งแรกที่ดำเนินการทดลองออปติคอล นักวิทยาศาสตร์กำลังจะไปศึกษากลไกของการพัวพันควอนตัมและถือ teleportation ควอนตัม ระหว่างดาวเทียมและห้องปฏิบัติการในทิเบต

หลังส่งรัฐควอนตัมของอนุภาคโดยระยะทางที่กำหนดไว้ สำหรับการสำนึกของกระบวนการนี้ต้องคู่ของทอด (ในคำอื่น ๆ ที่เชื่อมโยง) ที่มีอนุภาคที่ระยะทางจากแต่ละอื่น ๆ ตามฟิสิกส์ควอนตัมที่พวกเขาสามารถที่จะเก็บข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของพันธมิตรแม้ในขณะที่คุณอยู่ห่างไกลจากแต่ละอื่น ๆ มันเป็นไปได้ที่จะมีอิทธิพลต่ออนุภาคซึ่งตั้งอยู่ในห้วงอวกาศที่ทำงานเกี่ยวกับคู่ของเธอที่อยู่ถัดไปในห้องปฏิบัติการ

ดาวเทียมจะสร้างโฟตอนสองทอดและส่งพวกเขาไปยังโลก หากการทดลองประสบความสำเร็จก็จะเป็นจุดเริ่มต้นของยุคใหม่ หลายสิบของดาวเทียมเหล่านี้จะสามารถไม่เพียง แต่จะให้ควอนตัมอินเทอร์เน็ตแพร่หลาย แต่ยังสื่อสารควอนตัมในพื้นที่สำหรับการชำระหนี้ในอนาคตบนดาวอังคารและดวงจันทร์

ทำไมเราต้องสหายเช่น

แต่ทำไมเราต้องมีการสื่อสารที่ควอนตัมดาวเทียม? เป็นดาวเทียมที่มีอยู่เดิมไม่เพียงพอหรือไม่ ความจริงที่ว่าดาวเทียมเหล่านี้จะไม่เปลี่ยนกิจวัตรประจำวัน หลักการของการสื่อสารควอนตัมคือการเข้ารหัสและป้องกันที่มีอยู่ช่องข้อมูลทั่วไป ด้วยความช่วยเหลือของตัวอย่างแล้วให้การรักษาความปลอดภัยในช่วงการเลือกตั้งรัฐสภาในปี 2007 ในวิตเซอร์แลนด์

ไม่แสวงหาผลกำไรองค์กรวิจัยแบทเทิลอนุสรณ์สถาบันดำเนินการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสำนักงานในสหรัฐอเมริกา (โอไฮโอ) และในไอร์แลนด์ (ดับลิน) โดยใช้พัวพันควอนตัม หลักการมันขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของโฟตอน - อนุภาคพื้นฐานของแสง ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาข้อมูลจะถูกเข้ารหัสและส่งไปยังปลายทาง ในทางทฤษฎีแม้กระทั่งความพยายามที่ถูกต้องที่สุดที่จะรบกวนออกเครื่องหมาย การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญควอนตัมจะมีผลทันทีและแฮกเกอร์พยายามที่จะได้รับชุดตัวอักษรที่ไม่มีความหมาย ดังนั้นข้อมูลทั้งหมดจะถูกส่งผ่านทางช่องทางการสื่อสารเป็นไปไม่ได้ที่จะสกัดกั้นหรือคัดลอก

ดาวเทียมจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ที่จะทดสอบการจัดจำหน่ายที่สำคัญระหว่างสถานีภาคพื้นดินและดาวเทียมของตัวเอง

การสื่อสารควอนตัมในประเทศจีนจะดำเนินการผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงระยะทางรวม 2,000 กม. และรวม 4 เมืองจากเซี่ยงไฮ้ไปยังกรุงปักกิ่ง โฟตอนซีรีส์ไปเรื่อย ๆ ไม่สามารถโอนและมากขึ้นระยะห่างระหว่างสถานีที่สูงกว่าโอกาสที่ข้อมูลจะได้รับความเสียหาย

หลังจากนั้นจะห่างมันลดทอนสัญญาณและนักวิทยาศาสตร์เพื่อรักษาความถูกต้องของการส่งข้อมูลต้องมีวิธีการส่งสัญญาณการปรับปรุงหลังจากที่ทุก ๆ 100 กม. ในสายจะทำได้โดยใช้ส่วนประกอบที่พิสูจน์แล้วซึ่งวิเคราะห์ที่สำคัญคือการคัดลอกไปยังโฟตอนใหม่และไปไกล

ประวัติเล็ก ๆ น้อย ๆ

ในปี 1984 ฌอง Brassard มหาวิทยาลัยมอนทรีออและชาร์ลเบนเนตของไอบีเอ็มชี้ให้เห็นว่าโฟตอนสามารถนำมาใช้ในการเข้ารหัสสำหรับช่องพื้นฐานที่เชื่อถือได้ พวกเขาเสนอรูปแบบที่เรียบง่ายของการกระจายของคีย์การเข้ารหัสลับควอนตัมซึ่งเป็นชื่อ BB84

โครงการนี้จะใช้ช่องทางควอนตัมซึ่งข้อมูลจะถูกส่งระหว่างสองผู้ใช้ในรูปแบบของรัฐควอนตัมโพลาไรซ์ ได้ยินแฮ็กเกอร์ของพวกเขาสามารถลองวัดโฟตอน แต่เขาไม่สามารถทำมันได้ตามที่ระบุไว้ข้างต้นไม่ได้ทำให้พวกเขาบิดเบือน ในปี 1989 ศูนย์การวิจัยของไอบีเอ็ม Brassard และเบนเน็ตต์ได้สร้างขึ้นครั้งแรกในการทำงานของระบบการเข้ารหัสลับของโลกควอนตัม

สิ่งที่อยู่ในระบบการเข้ารหัสลับควอนตัมแสง (COX)

COKE tehharakteristiki พื้นฐาน (อัตราความผิดพลาด, อัตราการส่งข้อมูลอื่น ๆ ) จะถูกกำหนดโดยช่องพารามิเตอร์การสร้างองค์ประกอบซึ่งรูปแบบการส่งและวัดรัฐควอนตัม โดยปกติ COKE ประกอบด้วยการรับและส่งชิ้นส่วนที่มีการเชื่อมต่อช่องทางส่งผ่าน

แหล่งที่มาของการฉายรังสีจะแบ่งออกเป็น 3 ชั้น:

• เลเซอร์;
• microlasers;
• ไดโอดเปล่งแสง

สำหรับสัญญาณแสงกลางส่งจะถูกใช้เป็นใยแก้วนำแสงไฟ LED รวมกันในสายของการออกแบบที่แตกต่างกัน

ธรรมชาติการสื่อสารความลับควอนตัม

ผ่านจากสัญญาณที่ส่งข้อมูลถูกเข้ารหัสพัลส์ที่มีมากมายของโฟตอนในการส่งสัญญาณในที่หนึ่งที่ชีพจรโดยเฉลี่ยพวกเขามีน้อยกว่ากฎหมายควอนตัมความสามัคคีมีผลบังคับใช้ มันคือการใช้กฎหมายเหล่านี้กับการเข้ารหัสคลาสสิกที่จะช่วยให้การเข้าถึงความเป็นส่วนตัว

หลักความไม่แน่นอน ของไฮเซนเบิร์กใช้ในอุปกรณ์ควอนตัมการเข้ารหัสลับและเพราะมันพยายามใด ๆ ที่จะมีการเปลี่ยนแปลงในระบบควอนตัมการเปลี่ยนแปลงไปและการก่อเกิดจากการเช่นการวัดด้านที่ได้รับจะถูกกำหนดเป็นเท็จ

ควอนตัมการเข้ารหัสไม่รับประกัน 100% เมื่อเทียบกับการลักทรัพย์?

ในทางทฤษฎีมันให้ แต่แก้ปัญหาด้านเทคนิคจะไม่น่าเชื่อถืออย่างสิ้นเชิง แฮกเกอร์ได้เริ่มใช้แสงเลเซอร์โดยที่พวกเขาทำให้ตาพร่าเครื่องตรวจจับควอนตัมหลังจากที่พวกเขาหยุดที่จะตอบสนองต่อคุณสมบัติที่ควอนตัมของโฟตอน บางครั้งก็ใช้แหล่งที่มาหลายโฟตอนและผู้โจมตีจะได้รับโอกาสที่จะผ่านหนึ่งของพวกเขาและวัดเหมือนกัน