Quantum komunikasyon sa aksyon - paghulagway, mga bahin ug makapaikag nga mga kamatuoran

Quantum physics nagtanyag sa usa ka bug-os nga bag-o nga paagi sa pagpanalipod sa impormasyon. Nganong gikinahanglan kini, gawas karon kini mao ang dili gayud mahimo sa pagtukod sa usa ka malig-on nga komunikasyon channel? Siyempre, mahimo kamo. Apan quantum computer gilalang, ug sa higayon nga sa diha nga sila mahimo nga ubiquitous, ang modernong encryption algorithms mga walay pulos, sama niini gamhanan nga computer mahimong lutak kanila sa usa ka split ikaduha. Quantum komunikasyon nagtugot kaninyo sa encrypt impormasyon sa paggamit photon - ang sukaranan nga mga partikulo.

Kini nga mga computer, maka-access sa quantum channel, sa usa ka paagi o sa lain mausab sa karon nga kahimtang sa photon. Ug ang pagsulay sa pagkuha sa impormasyon nga miresulta sa kadaot. Ang data transfer speed mao, siyempre, mao ang ubos nga itandi sa uban nga mga karon kasamtangan nga mga kanal, sama sa pag-alagad sa telepono. Apan quantum komunikasyon naghatag og usa ka mas taas nga ang-ang sa seguridad. Kini, siyempre, ang usa ka dako nga plus. Ilabi na sa kalibutan karon, diin ang cyber nga krimen mao ang pagdugang sa adlaw-adlaw.

Quantum komunikasyon alang sa "dummies"

Kon ang usa ka salampati nga gipulihan sa telegrapo, sa baylo, gipulihan sa radyo telegrapo. Siyempre, kini mao ang karon, dili na bisan asa, apan may uban pang moderno nga mga teknolohiya. Lang sa usa ka dekada ang milabay, ang Internet dili kaylap ingon nga sila karon, ug access ngadto sa kini og na lisud nga - nga moadto sa internet clubs, sa pagpalit kaayo mahal cards, ug uban pa Karon, kita wala magpuyo sa usa ka takna, ug tan-awa sa unahan sa libre nga Internet .. 5G.

Apan sa higayon nga ang bag-ong sumbanan sa komunikasyon dili makasulbad sa mga problema karon nga nag-atubang sa organisasyon sa data exchange sa paggamit sa Internet, makadawat data gikan sa mga satelayt sa mga kabalangayan sa laing mga planeta, ug sa ingon sa .. Ang tanan nga impormasyon niini nga kinahanglan nga panalipdan. Ug organisar kini, kamo makahimo sa paggamit sa gitawag nga pagkagumon quantum.

Unsa ang quantum komunikasyon? Kay ang "dummies" nagpatin-aw niini nga panghitabo nga ingon sa usa ka koneksyon sa lain-laing mga kinaiya quantum. Kini magpadayon bisan pa sa diha nga mga partikulo nga mibulag gikan sa matag usa sa usa ka dako nga gilay-on. Encrypted ug transmitted sa paggamit quantum pagkagumon yawe, wala paghatag og sa bisan unsa nga bililhon nga impormasyon hackers, nga maningkamot sa intercept niini. Ang tanan nga ilang makuha - kini sa ubang mga numero sama sa sistema sa estado alang sa external nga interbensyon, kini nausab.

Apan sa paghimo sa kalibutan wala transmission data nga sistema, sama sa pipila lamang ka mga napulo ka kilometro, ang signal nahanaw. Ang satellite, gilunsad sa tuig 2016, makatabang sa pagpatuman sa laraw sa quantum yawe transmission gilay-on labaw pa kay sa 7 ka libo. Km.

Ang unang malampuson nga pagsulay sa paggamit sa bag-o nga koneksyon

Ang unang protocol sa quantum cryptography nadawat sa 1984. Karon, kini nga teknolohiya malamposong gigamit diha sa sektor sa banking. Pag-ayo-nga nailhan mga kompaniya nagsugod sa paghalad sa ilang mga cryptosystem.

Quantum link komunikasyon gidala sa usa ka sumbanan nga fiber optic cable. Sa Russian nga una nga luwas nga channel kini sandwiched sa taliwala sa mga lawak "Gazpromabanka" sa Bag-ong Cheryomushki ug Baka tugdan. Ang kinatibuk-ang gitas-on mao ang 30.6 km, transmission mga sayop mahitabo yawe, apan ang ilang porsyento mao ang dyutay - lang sa 5%.

China nga gilunsad sa usa ka komunikasyon nga satellite quantum

una sa maong satellite sa kalibotan gilunsad sa China. Rocket Long Marso-2D gilunsad niadtong Agosto 16 2016, uban sa cosmodrome Tszyu-quan. 600 kg satellite mahimong 2 ka tuig ang panuigon sa langaw alang sa usa ka adlaw-sa pagdungan-dungan pagbiyo, ang gitas-on sa 310 ka milya (o 500 km) sa ilalum sa mga "eksperimento quantum sa usa ka cosmic scale." Sirkulasyon nga panahon sa mga aparato sa palibot sa Yuta mao ang katumbas sa usa ka oras ug tunga.

Satellite quantum komunikasyon nga gitawag Micius, o "Mo-zi", sa pagpasidungog sa pilosopo, nga nagpuyo sa V nga siglo AD ug, ingon nga sagad mitoo, ang unang gidala sa gawas sa optical eksperimento. Mga siyentipiko moadto sa pagtuon sa mekanismo sa quantum pagkagumon ug naghupot quantum teleportation tali sa usa ka satellite ug sa usa ka laboratory sa Tibet.

Ang ulahing ipasa sa quantum kahimtang sa tipik sa usa ka gitino nang daan nga gilay-on. Kay katumanan sa niini nga proseso kinahanglan sa usa ka parisan sa hinigot (sa lain nga mga pulong, nalambigit) partikulo nga anaa sa usa ka gilay-on gikan sa usag usa. Sumala sa quantum physics, makahimo sa pagdakop sa impormasyon mahitungod sa kahimtang sa mga partner, bisan sa diha nga ikaw sa halayo gikan sa matag uban nga mga sila. Kini mao ang posible nga sa pag-impluwensya sa mga tipik, nga nahimutang sa lawom nga luna, nga nagtrabaho sa iyang partner nga mao ang sunod sa laboratoryo.

satellite ang paghimo sa duha ka hinigot photon ug ipadala sila ngadto sa Yuta. Kon ang eksperimento mao ang malampuson, kini ang sinugdanan sa usa ka bag-ong panahon. Dosena sa mga satelayt makahimo dili lamang sa paghatag og nahadiindiin quantum Internet, apan usab sa quantum komunikasyon sa luna alang sa umaabot nga mga pinuy-anan sa Mars ug sa bulan.

Nganong nagkinahanglan man kita nianang mga kauban

Apan nganong kita kinahanglan nga sa usa ka satellite komunikasyon quantum? Mao ang kasamtangan nga conventional satellites dili igo? Ang kamatuoran nga kini nga mga satelayt dili mopuli rutina. Ang baruganan sa quantum komunikasyon mao ang encode ug pagpanalipod sa kasamtangan conventional channels data. Uban sa tabang sa niini, alang sa panig-ingnan, na naghatag og seguridad sa panahon sa parliamentary eleksyon sa 2007 sa Switzerland.

Non-profit nga organisasyon sa panukiduki Battelle Memorial Institute, nagadala sa pagbinayloay sa impormasyon sa taliwala sa mga buhatan diha sa US (Ohio) ug sa Ireland (Dublin) sa paggamit sa quantum pagkagumon. Ang mga baruganan gibase sa kinaiya sa mga photon - sa sukaranang mga partikulo sa kahayag. Uban sa ilang tabang, nga impormasyon encoded ug gipadala ngadto sa destinasyon. Sa teoriya, bisan ang labing tukma nga pagsulay sa makabalda, mobiya sa usa ka timaan. Quantum yawe kausaban nagkinahanglan epekto diha-diha dayon, ug ang hacker misulay sa pagdawat sa usa ka kahulogan nga kinaiya set. Busa, ang tanan nga mga data nga transmitted pinaagi sa kanal komunikasyon, kini imposible og nagpugong sa o kopya.

satellite Ang makatabang sa mga siyentipiko sa pagsulay yawe apod-apod sa taliwala sa mga yuta station ug sa satellite sa iyang kaugalingon.

Quantum komunikasyon sa China ipatuman pinaagi sa fiber optic nga mga kable, usa ka kinatibuk-ang gitas-on sa 2 ka libo. Km ug paghiusa 4 ciudad gikan sa Shanghai ngadto sa Beijing. Series photon sa panahong walay tino dili ibalhin, ug ang mas dako ang gilay-on sa taliwala sa mga estasyon, ang mas taas ang higayon nga ang impormasyon nga naguba.

Human sa moadto sa pipila ka gilay-on, kini attenuates ang signal, ug ang mga siyentipiko, aron sa pagpadayon sa husto nga transmission sa mga data, kinahanglan nga usa ka paagi sa signal sa update human sa matag 100 km. Sa mga kable makab-ot pinaagi sa paggamit sa napamatud components, nga analisar sa mga yawe nga gikopya sa bag-ong photon ug moadto sa dugang.

Usa ka gamay nga kasaysayan

Sa 1984, si Jean Brassard sa Montreal University ug Charles Bennett sa IBM misugyot nga photon magamit sa cryptography alang sa luwas nga sukaranan nga channel. Sila gisugyot sa usa ka yano nga pamaagi sa apod-apod sa quantum cryptography yawe, nga ginganlan BB84.

pamaagi Kini nga naggamit sa quantum channel sa ibabaw sa nga impormasyon transmitted taliwala sa duha ka mga tiggamit sa dagway sa nagkabahin quantum estado. Nakadungog ang ilang hacker mahimong mosulay sa pagsukod sa mga photon, apan dili siya makahimo niini, ingon sa gipahayag sa ibabaw, dili sa paghimo kanila sa pagtuis. Sa 1989, ang Research Center sa IBM Brassard ug Bennett gibuhat sa kalibutan sa unang nagtrabaho quantum sa cryptography nga sistema.

Unsa ang anaa sa Optical quantum sa cryptography nga sistema (Cox)

Basic tehharakteristiki Coke (sayop rate, data rate, ug uban pa) nga gihubit sa mga lantugi channel pagtukod elemento nga pagporma sa usa ka pagpadala ug gisukod quantum estado. Kasagaran Coke naglangkob sa pagdawat ug pagpasa bahin nga konektado transmission channel.

Tinubdan sa radiation gibahin ngadto sa 3 klase:

• laser;
• microlasers;
• kahayag-emitting diodes.

For optical signal transmission medium gigamit ingon nga usa ka fiber optic LEDs, inubanan sa mga kable sa lain-laing mga disenyo.

Kinaiyahan secrecy quantum komunikasyon

Nga moagi sa mga signal nga ang transmitted impormasyon encoded pulses uban sa liboan ka photon sa mga signal sa nga sa usa ka pulso, sa aberids, sila dili kaayo kay sa panaghiusa sa mga balaod quantum mahimong epektibo. Kini mao ang paggamit sa niini nga mga balaod ngadto sa klasikal nga cryptography nagtugot sa pagkab-ot sa privacy.

Walay kasiguroan Baruganan Heisenberg nga gigamit sa quantum-cryptography lalang, ug tungod niini, bisan unsa nga pagsulay sa pag-usab sa quantum sistema sa paghimo kausaban sa niini, ug formation nga resulta sa maong usa ka sukod, ang pagdawat nga bahin determinado ingon nga sa usa ka bakak.

Ba quantum cryptography 100% garantiya batok sa pagpanglungkab?

Sa teoriya kini naghatag, apan sa teknikal nga solusyon dili sa bug-os kasaligan. Hackers nagsugod sa paggamit sa usa ka laser beam, nga sila dazzle quantum detector, human nga sila mohunong sa pagtubag sa mga kabtangan quantum sa mga photon. Usahay gigamit tinubdan multi-photon, ug mga kaaway mahimo sa pagkuha sa oportunidad sa pag-agi sa usa kanila, ug pagsukod susama.