Quantum komunikacija v akciji - opis, značilnosti in zanimivosti

Kvantna fizika ponuja povsem nov način za zaščito podatkov. Zakaj je to potrebno, razen zdaj je nemogoče zgraditi varen komunikacijski kanal? Seveda, lahko. Vendar pa so kvantni računalniki ustvaril, in v trenutku, ko postanejo povsod, sodobni algoritmi šifriranja so neuporabni, ker lahko ti zmogljivi računalniki jih razpok v delčku sekunde. Kvantna komunikacije omogoča šifriranje podatkov s pomočjo fotonov - temeljnih delcev.

Ti računalniki, ki dostopajo kvantni kanal, tako ali drugače bo spremenilo sedanje stanje fotona. In poskus, da bi dobili informacije, ki izhajajo iz poškodbe. Hitrost prenosa podatkov je, seveda, je nižja v primerjavi z drugimi trenutno obstoječih kanalov, kot so telefonske storitve. Toda kvantna komunikacija ponuja veliko višjo stopnjo varnosti. To, seveda, zelo velik plus. Še posebej v današnjem svetu, kjer je kibernetski kriminal narašča iz dneva v dan.

Quantum komunikacije za "lutke"

Ko je golob nadomestile telegrafa, v zameno, zamenjali radijsko telegraf. Seveda, to je danes, ni šel nikamor, vendar ni bilo druge sodobne tehnologije. Pred samo desetletjem, internet ni bila razširjena, kot so danes, in dostop do nje lahko dobil precej težko - moral iti na internet klubov, za nakup zelo drage karte, itd Danes, ne živimo enotno uro, in se veselim brezplačnim internetom .. 5G.

Toda, ko je novi komunikacijski standard ne bo rešila težav sooča z organizacijo izmenjave podatkov prek interneta, prejemanje podatkov od satelitov iz naselij na drugih planetih, in tako naprej .. Vse te informacije je treba zaščititi. In jo organizirajo, lahko uporabite tako imenovani kvantni zapletanje.

Kaj je kvantna komunikacija? Za "telebane" pojasnjuje ta pojav kot povezavo različnih značilnosti kvantne. To ne izgine tudi če so delci ločeni drug od drugega z veliko prostora. Šifrirani in prenašajo s pomočjo kvantne ključ zapletanje, ne zagotavlja dragocene informacije hekerji, ki poskušajo to prestrezanje. Vsi so dobili - to je druge številke, kot je stanje sistema za zunanjo intervencijo, se bo spremenilo.

Ampak ustvariti svet ni sistem prenosa podatkov, saj je le nekaj deset kilometrov, je signal zbledela. Satelit, ki je začel leta 2016, bo pomagala pri izvajanju sheme kvantnih ključev prenosa razdalji več kot 7 tisoč. Km.

Prvi uspešni poskusi uporabljati novo povezavo

Prvi protokol kvantne kriptografije je prejel leta 1984. Danes je ta tehnologija je bila uspešno uporabljena v bančnem sektorju. Znani podjetja začela ponujati svoje kripto.

Quantum komunikacijska povezava poteka na standardni optičnim kablom. V prvi ruski varnega kanala je bila stisnjena med oddelkov "Gazpromabanka" v New Cheryomushki in krava gredi. Skupna dolžina je 30,6 km, napak prenosa pride ključ, vendar je njihov delež je minimalna - le 5%.

Kitajska začela komunikacijski satelit količinskega

Prvi na svetu, kot satelit se je začela na Kitajskem. Rocket Long March-2D je začela 16. avgusta 2016, z Bajkonur Tszyu-Quan. 600 kg satelit bo star 2 leti muha za sončno-sinhroni orbiti, višina 310 milj (ali 500 km), pod "kvantne poskusov na kozmični ravni." Kroženje obdobje aparata okrog Zemlje je enaka eni uri in pol.

Satelitska kvantna komunikacija imenuje Micius, ali "Mo-Zi", v čast filozofa, ki je živel v V. stoletju v in, kot je splošno prepričanje, prva izvedla optične poskuse. Znanstveniki bodo preučili mehanizem kvantne zapletanja in držite kvantno teleportacijo med satelitom in laboratorij v Tibetu.

Slednji posreduje kvantni stanje delca za vnaprej določeno razdaljo. Za izvedbo tega postopka potrebujemo par zamotanih (z drugimi besedami, z njim) delcev, ki so na razdalji drug od drugega. Po kvantni fiziki, da so sposobni za zajem podatkov o stanju partnerja, tudi če ste daleč drug od drugega. Možno je, da vpliva na delec, ki se nahaja v vesolje, ki delajo na svojega partnerja, ki je naslednji v laboratoriju.

Satelit bo ustvarila dve zaplete fotone in jih poslali na Zemljo. Če je eksperiment uspešen, bo zaznamovala začetek nove dobe. Na ducate teh satelitov bodo lahko ne le za zagotavljanje povsod kvantno interneta, ampak tudi kvantna komunikacija v prostoru za prihodnje naselij na Marsu in na luni.

Zakaj potrebujemo takšne tovariše

Ampak zakaj moramo komunikacijo kvantni satelitsko? Je obstoječi navadni sateliti ni dovolj? Dejstvo, da so ti sateliti ne bo nadomestil rutino. Načelo kvantne komunikacije je za kodiranje in zaščito obstoječih običajnih podatkovnih kanalov. Z njeno pomočjo, na primer, že zagotavlja varnost v času parlamentarnih volitev v letu 2007 v Švici.

Neprofitna raziskovalna organizacija Battelle Memorial Institute, izvede izmenjavo informacij med uradi v ZDA (Ohio) in na Irskem (Dublin), ki uporabljajo kvantni zapletanje. Njegovo načelo temelji na obnašanje fotonov - temeljnih delcev svetlobe. Z njihovo pomočjo je informacija kodirana in pošlje do cilja. Teoretično tudi najbolj natančen poskus moti, pusti pečat. Quantum Ključna sprememba začne veljati takoj, in heker poskušal prejeti nesmiselna nabor znakov. Zato bodo vsi podatki prenašajo preko komunikacijskih kanalov, je nemogoče, da prestreže ali kopija.

Satelit bo pomagalo znanstvenikom, da preizkusite ključno porazdelitev med zemeljsko postajo in samega satelita.

Kvantna komunikacija na Kitajskem se bo izvajal prek optičnih kablov, v skupni dolžini 2 tisoč. Km in združuje 4 mesta od Šanghaja do Pekinga. Serija fotoni za nedoločen čas, ni mogoče prenesti, in večja kot je razdalja med postajami, večja je verjetnost, da se bodo podatki poškodovana.

Ko bo nekaj razdalje, da oslabi signal, in znanstvenike, da bi ohranili pravilnega prenosa podatkov, je treba način, ki opozarja na posodobitev po vsakih 100 km. V kablov se doseže z uporabo preizkušenih komponent, ki analizira ključ se kopira na nove fotonov in gre še dlje.

Malo zgodovine

Leta 1984 je Jean Brassard od Montreal univerze in Charles Bennett IBM-a predlagal, da se fotoni lahko uporablja v kriptografiji za varno temeljni kanal. Predlagali so preprosto shemo prerazporeditve kvantne šifrirni ključi, ki je bil imenovan BB84.

Ta shema uporablja kvantno kanal, preko katerega se podatki prenašajo med dvema uporabnike v obliki polariziranih kvantnih stanj. Overhears njihov heker lahko poskusite merjenje fotoni, vendar ne more storiti, kot je navedeno zgoraj, se ne bi jim izkrivljanja. Leta 1989 sta raziskovalni center IBM Brassard in Bennett na svetu izdelali prvi delovni kvantni kriptografski sistem.

Kaj je v optični kvantni kriptografski sistem (COX)

Osnovne tehharakteristiki KOKS (stopnja napak, hitrost prenosa, itd) opredeljuje parametri kanala tvorijo elemente, ki tvorijo prenos in izmerjene kvantna stanja. Značilno KOKS sestavljajo sprejemanje in oddajanje delov, ki so povezani prenosnega kanala.

Viri sevanja so razdeljene v 3 razrede:

• laserji;
• microlasers;
• svetleče diode.

Za optični signal se prenosni medij uporablja kot optična LED, združena na kable drugačne oblike.

Narava komunikacija skrivnost quantum

Poteka od signalov, v katerem se prenašajo informacije kodirane impulzov s tisoči fotonov na signale, v katerih je ena impulz, v povprečju pa imajo manj kot zakoni enotnosti kvantne stopi v veljavo. To je uporaba teh zakonov v klasični kriptografije omogoča, da dosežejo zasebnost.

Negotovost načelo Heisenberg se uporabljajo v kvantni-kriptografske naprave in zaradi tega, vsi poskusi za spremembo v kvantnem sistemu odločanja spremembe le-tega, in investicije, ki izhajajo iz takega merjenja je sprejemnica določena kot lažna.

Ali kvantne kriptografije 100% jamstvo proti vlomu?

V teoriji daje, ampak tehnične rešitve niso povsem zanesljive. Hekerji so začeli s pomočjo laserskega žarka, s katerim so bleščanje kvantne detektorje, potem pa se prenehajo odzivati na lastnosti kvantnih fotonov. Včasih se uporablja vire več Photon in napadalci lahko dobili priložnost, da prenese eno od njih in merjenje enaka.