Quantum kommunikatsiooni tegevus - kirjeldus, omadused ja huvitavaid fakte

Quantum füüsika pakub täiesti uus viis kaitsta teavet. Miks seda vaja on, välja arvatud nüüd on võimatu ehitada turvalise sidekanali? Muidugi, kui võimalik. Aga kvant arvutid on loodud, ja hetkel, kui nad üldlevinuks kaasaegseid algoritme on kasutud, kui need võimsad arvutid saab crack neid sekundi murdosa. Quantum side võimaldab teil krüptida teavet kasutades footonite - põhilisi osakesi.

Need arvutid, juurdepääsu quantum kanal, ühel või teisel viisil muutub hetkeseisust footon. Ja katse saada teavet tekitatud kahju. Andmeedastuse kiirus on loomulikult madalam võrreldes teiste praegu olemasolevaid kanaleid, näiteks telefoni teenust. Aga quantum teatis annab palju suurema turvalisuse. See muidugi väga suur pluss. Eriti tänapäeva maailmas, kus küberkuritegevuse kasvab iga päevaga.

Quantum kommunikatsiooni "mannekeenid"

Kui tuvi on asendatud telegraafi omakorda asendas raadio telegraaf. Muidugi, see on täna, ei läinud kuhugi, kuid oli ka muid kaasaegseid tehnoloogiaid. Kõigest kümme aastat tagasi, Internet ei ole laialt levinud, kuna nad on täna, ja juurdepääs võib saada üsna raske - tuli minna internet klubid, osta väga kallis kaardid jne Täna, me ei ela ühes tunnis, ja ootan tasuta internet .. 5G.

Aga kui uute side- standard ei lahenda probleeme nüüd silmitsi korralduse andmevahetuse Interneti kasutamise vastu andmeid satelliitide asulates teistel planeetidel, ja nii edasi .. Kõik see teave peab olema kaitstud. Ning korraldama, mida saab kasutada nn Kvantseotus.

Mis on quantum kommunikatsioon? Sest "Dummies" selgitab seda nähtust seoses erinevate quantum omadused. See ei kao isegi kui osakesed eraldatakse üksteisest suurel kaugusel. Krüpteeritud ja edastatakse kasutades Kvantseotus võti, ei anna väärtuslikku teavet häkkerite, kes püüavad kinni ta. Kõik nad saavad - see on teiste numbrite süsteemi olekus välise sekkumiseta, siis muutunud.

Aga luua maailma ebaõnnestus andmeedastuse süsteemi, sest ainult mõnikümmend kilomeetrit, signaali pleekinud. Satelliidi, käivitati 2016. aastal aitab rakendada skeemi quantum key edastamise kaugus üle 7000. Km.

Esimene edukas katsed kasutada uue ühenduse

Esimene protokolli kvantkrüptograafia sai 1984. Täna, see tehnoloogia on edukalt kasutatud pangandussektoris. Tuntud ettevõtted hakanud pakub oma cryptosystem.

Quantum sideühenduse viiakse standardsel kiudoptilise kaabli. Vene esimese turvalise kanali see vahele kambrite "Gazpromabanka" New Cheryomushki ja Cow võlli. Kogupikkus on 30,6 km, edastamise vead esinevad võti, kuid nende osakaal on minimaalne - ainult 5%.

Hiina käivitas sidesatelliidi quantum

Maailma esimene selline orbiidile Hiinas. Rocket Long March-2D käivitas 16. augustil 2016 koos kosmodroomilt Tszyu-Quan. 600 kg satelliit on 2 aastat vana fly päikeseküllaseks-sünkroonne orbiidil, kõrgus 310 miili (või 500 km) alla "quantum katseid kosmilise ulatusega." Paralleelkäibe perioodi aparaadi ümber Maa on võrdne poolteist tundi.

SAT quantum kommunikatsioon nimetatakse Micius või "Mo-Zi" auks filosoof, kes elas V sajandil AD ja nagu üldiselt arvatakse, esimene läbi optilise eksperimente. Teadlased hakkavad õppima mehhanism Kvantseotus ja hoidke Kvantteleportatsioon vahel satelliit ja laboratoorium Tiibetis.

Viimast edastab Kvantolek osakese poolt etteantud vahemaa. Realiseerimiseks selles protsessis on vaja paari läbipõimunud (teisisõnu aheldatud) osakesi, mis on teatud kaugusel üksteisest. Vastavalt kvantfüüsika, nad suudavad jäädvustada informatsioon staatus partner, isegi kui olete kaugel üksteisest. On võimalik mõjutada osakeste, mis asub sügaval ruumi, töötab tema partner, kes on järgmine laboris.

Satelliidi loob kaks läbipõimunud footonite ja saadab Maale. Kui katse õnnestub, siis kaubamärgi alguses uue ajastu. Kümned need satelliidid saavad mitte ainult anda üldlevinud quantum Internet, vaid ka kvantside kosmoses tulevikus asulad Marsil ja Kuul.

Miks me vajame sellist kaaslased

Aga miks me vajame satelliit quantum kommunikatsioon? Kas olemasolevate tavaliste satelliitide ei piisa? Asjaolu, et need satelliidid ei asenda rutiinne. Põhimõte quantum side on kodeerida ja kaitsta olemasolevate tavaliste andmekanalitele. Oma abi, näiteks juba pakub turvalisust parlamendivalimistel 2007. aastal Šveitsis.

Mittetulundusühing teadusasutus Battelle'i Memorial Institute, teostab teabevahetust kontorid USA (Ohio) ja Iirimaal (Dublin), kasutades Kvantseotus. Selle põhimõtte põhineb käitumist footonite - põhilisi valguse osakesed. Nende abil teavet kodeeritud ja saadetakse sihtkohta. Teoreetiliselt isegi kõige täpsem katse sekkuda, jälje jätta. Quantum võti muudatuse jõustumist viivitamata ja häkker üritas saada mõttetu kooditabel. Seega on kõik andmed edastatakse kaudu sidekanalite on võimatu pealtkuulamiseks või koopiaga.

Satelliidi aitab teadlastel testida võtmejagamise vahel maapealse ja satelliittelevisiooni ise.

Quantum kommunikatsioon Hiina viiakse ellu fiiberoptiliste kaablite, kogupikkusega 2000. Km ja ühendab 4 linnades Shanghai Beijing. Seeria footonite lõputult ei saa üle ja seda suurem on kaugus jaamade vahel, seda suurem on võimalus, et andmed on kahjustatud.

Pärast läheb teatud vahemaa, see nõrgendab signaali ja teadlased, et säilitada õige edastamine, vaja kuidagi märku uuendatud pärast iga 100 km. Kaablite saavutatakse kasutades läbiproovitud osad, mis analüüsib peamiste kopeeritakse uuele footonite ja läheb veelgi.

Pisut ajalugu

Aastal 1984, Jean Brassard Montreali Ülikool ja Charles Bennett IBM tegi ettepaneku, et footonid saab kasutada krüptograafia turvaliseks oluline kanal. Nad tegid ettepaneku lihtsa skeemi ümberjagamise quantum krüptograafiliste võtmete, mis sai nimeks BB84.

See kava kasutab quantum kanali üle, millist teavet edastatakse kahe kasutajate kujul polariseeritud Kvantolek. Overhears nende häkker saab proovida mõõta footonite, kuid ta ei saa seda teha, nagu eespool öeldud, ei ole muutes need moonutused. Aastal 1989 Research Center IBM Brassard ja Bennett loonud maailma esimese tööpäeva quantum krüptograafiasüsteemi.

Mis on optiline quantum krüptograafiasüsteemi (COX)

Basic tehharakteristiki Koks (veamäär, andmeedastuskiirus jne) on määratletud parameetrite kanali moodustav elemendid, mis moodustavad saate- ning mõõdetakse Kvantolek. Tüüpiliselt Koks koosneb vastuvõtmiseks ja edastamiseks osad, mis on ühendatud ülekandekanal.

Kiirgusallikad jagunevad 3 klassi:

• laserid;
• microlasers;
• valgusdioode.

Optilised signaali edastamise keskmise kasutatakse fiiberoptilist LED, kombineeritud kaablid eri disain.

Nature hoidmise quantum kommunikatsioon

Associated signaalide kus edastatakse informatsiooni kodeeritud impulsside tuhandeid footonite signaale, mille üks impulsi keskmiselt neil on vähem kui ühtsust quantum seadused jõustuvad. See on kasutada neid seadusi klassikalise krüptograafia võimaldab jõuda privaatsust.

Määramatuse printsiip Heisenbergi kasutatakse quantum krüpteerimata seadmete ja sest see, kõik katsed muutuda kvantsüsteemi muutes selle muudatused ja moodustumise tulenevad sellistest Mõõtmisel saaja poolel määratakse vale.

Kas kvantkrüptograafia 100% garantii sissemurdmise eest?

Teoreetiliselt see annab, kuid tehnilised lahendused ei ole täiesti usaldusväärne. Häkkerid on hakanud laserkiire abil, mille nad pimestada quantum detektorid, mille järel nad enam vastata quantum omadusi footonid. Mõnikord kasutatakse multi-footoni allikatest ning ründajad saavad võimaluse läbida üks neist ja mõõta identsed.