Квантната комуникација во акција - опис, карактеристики и интересни факти

Квантната физика нуди сосема нов начин да се заштитат информациите. Зошто е тоа потребно, освен сега тоа е невозможно да се изгради безбеден канал за комуникација? Се разбира, можете да. Но квантните компјутери се создадени, и во моментот кога ќе станат присутно, современи алгоритми за енкрипција се бескорисни, како овие моќни компјутери може да им попуштат во дел од секундата. Квантна комуникација ви овозможува да го криптирате информации со користење на фотони - основните честички.

Овие компјутери, пристапуваат на квантната канал, еден или друг начин ќе ја промени сегашната состојба на фотон. И обидот да се добијат информации што резултира со оштетување. Брзината на пренос на податоци е, се разбира, е помал во споредба со другите постојните канали, како што се телефонски услуги. Но квантната комуникација им овозможува на многу повисоко ниво на безбедност. Ова, се разбира, многу голем плус. Особено во денешниот свет, каде што компјутерски криминал се зголемува од ден на ден.

Квантна комуникација за "Dummies"

Кога гулаб беше заменет по телеграфски пат, пак, го замени на радио телеграфски. Се разбира, тоа е денес, не отиде никаде, но имало и други модерни технологии. Пред една деценија, на интернет не е широко распространета како што се денес, и пристап до него може да се добие прилично тешко - мораше да оди на интернет клубови, да се купи многу скапо картички, итн Денес, ние не живееме еден час, и со нетрпение очекувам бесплатен интернет .. 5G.

Но, откако новите комуникациски стандард нема да ги реши проблемите со кои се соочува сега организација на размена на податоци со користење на Интернет, да се примаат податоци од сателитите на населби на други планети, и така натаму .. Сите овие информации мора да бидат заштитени. И тоа се организираат, можете да го користите т.н. квантната заплет.

Што е квантната комуникација? За "Dummies", објаснува овој феномен како поврзување на различни квантната карактеристики. Тоа продолжи дури и кога честичките се одделени една од друга со голема далечина. Шифрираат и пренесуваат со помош на квантната клучните испреплетеност, не обезбеди било вредни информации на хакери, кои се обидуваат да го пресретнат. Сите тие се - тоа е друга броеви, како на состојбата на системот за надворешна интервенција, тоа ќе се промени.

Но, за да се создаде светот не успеа пренос на податоци на системот, бидејќи само неколку десетици километри, сигналот избледени. Сателитот, која започна во 2016 година, ќе помогне да се спроведе планот на квантната клучните пренос на далечина од повеќе од 7 илјади. Km.

Првиот успешни обиди да ја користат новата врска

Првиот протокол на квантната криптографија е примена во 1984 година Денес, оваа технологија се користи успешно во банкарскиот сектор. Добро познати компании почнаа да ги нудат своите cryptosystem.

Квантна комуникациска врска се врши на стандарден оптички кабел. Во рускиот првиот безбеден канал е во сендвич меѓу оддели "Gazpromabanka" во Њу Cheryomushki и крава вратило. Вкупната должина е 30,6 километри, се јавуваат грешки во преносот клуч, но нивниот процент е минимална - само 5%.

Кина започна на комуникациски сателит квантната

Првиот таков сателит во светот беше лансиран во Кина. Ракета Long March-2D започна на 16 август 2016 година, со космодромот Tszyu-Quan. 600 кг сателит ќе биде 2 години лета за сонце синхрона орбита, на висина од 310 милји (или 500 km) под "квантен експерименти на космички размери". Циркулација периодот на апарат околу Земјата е еднаква на еден час и половина.

Сателитски квантната комуникација наречена Micius, или "Мо-це", во чест на филозофот, кој живеел во V век од н.е. и, како што обично се верува, првиот врши оптички експерименти. Научниците се случува да учат на механизмот на квантната заплет и држете квантна телепортација помеѓу сателит и лабораторија во Тибет.

На вториот пренесува квантна состојба на честичката од страна на претходно определено растојание. За реализација на овој процес треба еден пар на заплетка (со други зборови, поврзани) честички кои се на растојание едни од други. Според квантната физика, тие се во можност да го фати информации за статусот на партнерот, дури и кога сте далеку едни од други. Можно е да се влијае на честички, кој се наоѓа во длабока простор, работи на нејзиниот партнер, кој е следниот во лабораторија.

Сателитот ќе се создадат две заплетка фотони и да ги испратите на Земјата. Ако експериментот е успешна, таа ќе го означи почетокот на една нова ера. Десетици овие сателити ќе бидат во можност не само да обезбеди сеприсутна квантната Интернет, но, исто така, квантната комуникации во простор за идни населби на Марс и на Месечината.

Зошто ни се потребни такви придружници

Но, зошто ние треба сателитска квантната комуникација? Е на постојниот сателити не е доволно? Фактот дека овие сателити нема да го замени рутина. Принципот на квантната комуникација е да се кодираат и да се заштитат постоечките конвенционални канали податоци. Со негова помош, на пример, веќе обезбедува безбедност за време на парламентарните избори во 2007 година во Швајцарија.

истражување непрофитна организација Battelle Меморијалниот институт, врши размена на информации помеѓу канцеларии во САД (Охајо) и во Ирска (Даблин) со користење на квантната заплет. Неговиот принцип се базира на однесувањето на фотони - основните честички на светлината. Со нивна помош, информации е кодиран и испратени до дестинацијата. Теоретски, дури и на повеќето точни обид да се меша, остави белег. Квантна клучна промена стапува на сила веднаш, а хакер се обиде да добие бесмислен карактер сет. Затоа, сите податоци ќе се пренесуваат преку комуникациски канали, тоа е невозможно да се интервенира или копија.

Сателитот ќе им помогне на научниците да ги тестираат клучните дистрибуција помеѓу земјата станица и самата сателит.

Квантната комуникација во Кина ќе се спроведува преку фибер-оптички кабли, со вкупна должина од 2 илјади. Km и комбинирање на 4 града од Шангај до Пекинг. Серија фотони на неодредено време не може да се пренесе и на поголемо растојание помеѓу станиците, толку поголема шанса дека информациите ќе бидат оштетени.

По случува некои од далечина, тоа attenuates на сигналот, и научници, со цел да се задржи точни пренос на податоци, треба начин да се сигнал за ажурирање на секои 100 км. Во кабли се постигнува со користење на докажани компоненти, кои ги анализира клучните е копирана на нови фотони и оди понатаму.

Малку историја

Во 1984 година, Жан Brassard на Универзитетот во Монтреал и Чарлс Бенет на IBM сугерираше дека фотоните може да се користи во криптографијата за безбедно основните канал. Тие предложија едноставна шема за прераспределба на квантната криптографски клучеви, кој беше именуван BB84.

Оваа шема се користи квантната канал преку кој информациите се пренесуваат помеѓу двајца корисници во форма на поларизирани квантните состојби. Наслушнува нивните хакер може да се обидете да се измери фотони, но тој не може да го направи тоа, како што е наведено погоре, не ги прави дисторзија. Во 1989 година, на Истражувачкиот центар на IBM Brassard и Бенет создадоа првиот работен квантната криптографски систем во светот.

Она што е во оптички квантната криптографски систем (COX)

Основни tehharakteristiki кокс (стапка на грешки, проток на податоци, итн) се дефинирани со параметри канал формирање елементи кои ја формираат пренесува и се мери квантните состојби. COKE обично се состои од примање и пренесување на делови кои се поврзани пренос на каналот.

Извори на зрачење се поделени во 3 групи:

• ласери;
• microlasers;
• светодиоди.

Сигнал за оптички пренос медиум се користи како оптички LED диоди, во комбинација со кабли на различни дизајн.

Природата тајност квантната комуникација

Предавање од сигнали во кој пренесува информации е кодиран пулсира со огромен број на фотони на сигнали во која еден пулс, во просек, тие имаат помалку од единство законите квантната стапува на сила. Тоа е употребата на овие закони на класичната криптографијата овозможува да се постигне на приватност.

Неизвесноста Принцип Хајзенберг користи во квантната-криптографски уреди и поради тоа, секој обид да се промени во квантната систем за правење на промени во него, и формирање произлегуваат од таквите мерење, приемната страна се определува како лажни.

Дали квантната криптографија 100% гаранција против кражба?

Во теорија дава, но технички решенија не се сосема сигурни. Хакери започнале со користење на ласерски зрак, со што тие ги заслепуваат квантната детектори, по што тие престануваат да одговори на квантната својства на фотони. Понекогаш се користи мулти-фотон извори, а напаѓачите можат да добијат можност да поминат еден од нив и да се измери идентични.