Քվանտային կապի ակցիան նկարագրությունը, առանձնահատկությունները եւ հետաքրքիր փաստեր

Քվանտային ֆիզիկան առաջարկում է բոլորովին նոր ճանապարհ է պաշտպանել տեղեկատվություն: Ինչու է այն անհրաժեշտ է, բացառությամբ այժմ դա անհնար է կառուցել ապահով կապուղին: Իհարկե, դուք կարող եք. Բայց քվանտային համակարգիչներ են ստեղծվում, եւ այն պահին, երբ նրանք դառնում են համատարած, ժամանակակից գաղտնագրման ալգորիթմներ անիմաստ են, քանի որ այդ հզոր համակարգիչներ կարող ճեղք նրանց պառակտման երկրորդ. Quantum հաղորդակցության թույլ է տալիս Ձեզ encrypt տեղեկատվություն, օգտագործելով ֆոտոնների - հիմնարար մասնիկներ.

Այս համակարգիչներ, մուտք քվանտային ալիքը, այսպես թե այնպես պետք է փոխել ներկայիս վիճակը ֆոտոնի: Իսկ փորձ է ստանալ տեղեկատվություն, որի արդյունքում վնաս: Տվյալների փոխանցման արագությունը, իհարկե, ավելի ցածր է, համեմատած այլ ներկայումս գոյություն ունեցող ալիքների, ինչպիսիք են հեռախոսային ծառայություն. Բայց քվանտային կապի ապահովում է շատ ավելի բարձր մակարդակ անվտանգության. Սա, իհարկե, շատ մեծ գումարած. Հատկապես այսօրվա աշխարհում, որտեղ Cyber հանցագործության ավելանում է օր օրի:

Quantum կապի համար "dummies»

Երբ մի աղավնի արդեն superseded հեռագրով, իր հերթին, փոխարինեց ռադիո Telegraph. Իհարկե, դա այսօր, ոչ թե գնացել ամենուր, բայց կային նաեւ այլ ժամանակակից տեխնոլոգիաները: Պարզապես մեկ տասնամյակ առաջ, որ ինտերնետը չի եղել տարածված է, քանի որ նրանք են այսօր, եւ մուտք դեպի այն կարող է ստանալ բավականին դժվար ստիպված էր գնալ ինտերնետ ակումբներ, գնել շատ թանկ քարտեր եւ այլն: Այսօր, մենք չենք ապրում միասնական ժամ, եւ անհամբեր սպասում է անվճար ինտերնետ .. 5G:

Բայց մի անգամ նոր կապի ստանդարտ չի լուծի խնդիրները այժմ առջեւ ծառացած կազմակերպումը տվյալների փոխանակման, օգտագործելով ինտերնետ, ստանալ տվյալներ արբանյակների բնակավայրերի վրա մյուս մոլորակները, եւ այլն .. Այս տեղեկատվությունը պետք է պաշտպանված լինի. Եւ կազմակերպել այն, դուք կարող եք օգտագործել, այսպես կոչված քվանտային ճմլման:

Որն է քվանտային կապի. Է «Dummies», - բացատրում է այս երեւույթը որպես կապի տարբեր քվանտային հատկանիշներով: Այն շարունակում է գոյություն ունենալ, երբ մասնիկները բաժանված են միմյանցից մեծ հեռավորության վրա: Կոդավորված է եւ փոխանցվում օգտագործելով քվանտային խճճվածություն բանալին, չի տրամադրում որեւէ արժեքավոր տեղեկատվական հաքերները, ովքեր փորձում են կանգնեցնել այն. Բոլոր նրանք ստանում են դա այլ համարների, ինչպես նաեւ համակարգի վիճակի համար արտաքին միջամտության, ապա դա կարող է փոխվել:

Բայց պետք է ստեղծել աշխարհը ձախողվել տվյալների փոխանցման համակարգ, քանի որ ընդամենը մի քանի տասնյակ կիլոմետր, ազդանշանն խունացած. Արբանյակային, մեկնարկել է 2016 թ., Կօգնի իրականացնել սխեման քվանտային առանցքային հաղորդման հեռավորության ավելի քան 7 հազար կմ

Առաջին հաջող փորձերը օգտագործել նոր միացում

Առաջին արձանագրությունը քվանտային գաղտնագրության ստացել է 1984 Այսօր այս տեխնոլոգիան արդեն օգտագործվել հաջողությամբ է բանկային ոլորտում: Հայտնի ընկերությունները սկսել առաջարկելով իրենց կրիպտոհամակարգ:

Quantum կապի հղում իրականացվում է մի ստանդարտ օպտիկամանրաթելային մալուխի. Ռուսական Առաջին ապահով ալիքն էր sandwiched միջեւ compartments «Gazpromabanka" - ի Նյու Cheryomushki եւ Cow ճառագայթ. Ընդհանուր երկարությունը կազմում է 30.6 կմ, փոխանցման սխալները տեղի են ունենում բանալին, սակայն նրանց տոկոսային նվազագույն միայն 5%:

Չինաստանը գործարկել է կապի արբանյակային քվանտ

Աշխարհում առաջին նման արբանյակային մեկնարկել է Չինաստանում: Rocket Long March-2D մեկնարկել է օգոստոսի 16-ին 2016 թ., Ինչպես նաեւ Cosmodrome Tszyu-Quan. 600 կգ արբանյակային կլինի 2 տարեկան է թռչել արեւապաշտ համաժամանակյա ուղեծրում, բարձրությունը 310 մղոն (կամ 500 կմ) տակ «Քվանտային փորձերի վրա տիեզերական մասշտաբով» Շրջանառության ժամկետը, որ ապարատի շուրջ Երկրի հավասար է մեկ ու կես ժամվա ընթացքում:

Արբանյակային քվանտային կապի կոչվում micius, կամ «Mo-Zi", ի պատիվ փիլիսոփա, ով ապրել է V դարում եւ, ինչպես սովորաբար հավատում, որ առաջին իրականացրել օպտիկական փորձեր: Գիտնականները մտադիր են ուսումնասիրել մեխանիզմը քվանտային խճճվածության եւ պահել քվանտային teleportation միջեւ արբանյակի եւ լաբորատորիայի Տիբեթում:

Վերջինս փոխանցում քվանտային վիճակը մասնիկի կողմից կանխորոշված հեռավորության վրա. Իրականացման համար այս գործընթացի համար անհրաժեշտ է մի զույգ entangled (այլ կերպ ասած, կապված), մասնիկների, որոնք մի հեռավորության վրա իրար. Ըստ քվանտային ֆիզիկայի, նրանք կարողանում են գրավել տեղեկատվություն կարգավիճակի մասին զուգընկերոջ, նույնիսկ այն ժամանակ, երբ դուք գտնվում են հեռու են միմյանցից. Դա հնարավոր է ազդել մասնիկ, որը գտնվում է խորը տարածության մեջ, աշխատում է իր գործընկերոջ, ով հաջորդ լաբորատորիայում:

Արբանյակային կստեղծի երկու entangled ֆոտոնների եւ ուղարկել նրանց երկրի վրա: Եթե փորձ է հաջող, դա կլինի սկիզբը մի նոր ժամանակաշրջան: Տասնյակ այդ արբանյակների կկարողանան ոչ միայն համատարած քվանտային ինտերնետ, այլեւ քվանտային հաղորդակցության տարածության հետագա բնակավայրերի Մարսի վրա, եւ լուսնի.

Ինչու մենք պետք է այնպիսի ուղեկիցները

Բայց ինչու մենք պետք է մի արբանյակային քվանտային հաղորդակցությունը. Է առկա պայմանական արբանյակները բավարար չէ: Այն փաստը, որ այդ արբանյակները չի փոխարինել ռեժիմ: Սկզբունքը քվանտային կապի է ծածկագրել եւ պաշտպանել գործող ավանդական տվյալների ուղիներով: Իր օգնությամբ, օրինակ, արդեն ապահովում խորհրդարանական ընտրությունների ընթացքում 2007 թ.-ին Շվեյցարիայում.

Ոչ առեւտրային հետազոտական կազմակերպություն է BATTELLE Memorial Institute, իրականացնում է տեղեկատվության փոխանակումը միջեւ գրասենյակներ ԱՄՆ - ում (Ohio) եւ Իռլանդիայի (Dublin) օգտագործելով քվանտային ճմլման: Նրա սկզբունքը հիմնված է վարքագծի ֆոտոնների հիմնարար մասնիկների լույսի. Նրանց օգնությամբ, տեղեկատվությունը կոդավորված է եւ ուղարկվել վայրում. Տեսականորեն, նույնիսկ առավել ճշգրիտ փորձ է միջամտել, թողնել նշանի: Quantum բանալին փոփոխությունը ազդեցություն անմիջապես, իսկ hacker փորձել է ստանալ մի անիմաստ բնույթ սահմանվել: Հետեւաբար, բոլոր տվյալները պետք է փոխանցվել միջոցով հաղորդակցության ուղիների, դա անհնար է կանգնեցնել կամ պատճենը:

Արբանյակային կօգնի գիտնականները փորձարկել առանցքային բաշխման միջեւ ցամաքային կայանի եւ արբանյակի բուն.

Քվանտային կապի Չինաստանում կիրականացվի օպտիկամանրաթելային մալուխների, մի ընդհանուր երկարությամբ 2 հազար կմ եւ համատեղելով 4 քաղաքներ Շանհայից Պեկին: Series ֆոտոնները անորոշ չեն կարող փոխանցվել, իսկ ավելի մեծ հեռավորությունը միջեւ կայաններից, որ բարձր է հավանականությունը, որ այդ տեղեկատվությունը պետք է վնասվել:

Հետո գնում է որոշակի հեռավորության վրա, դա attenuates է ազդանշան, եւ գիտնականներ, որպեսզի պահպանել ճիշտ փոխանցման տվյալների, պետք է մի կերպ ազդանշան թարմացնել հետո յուրաքանչյուր 100 կմ: Ի մալուխների հասնել օգտագործելով հաստատված բաղադրիչներ, որը վերլուծում բանալին է պատճենահանվել է նոր ֆոտոնների եւ գնում ավելի.

Մի քիչ պատմություն

1984 թ., Ժան Brassard Մոնրեալի համալսարանի եւ Չարլզ Bennett ՍՀԿ առաջարկել է, որ ֆոտոնները կարող է օգտագործվել գաղտնագրի համար անվտանգ հիմնարար ալիքով: Նրանք առաջարկել է մի պարզ սխեման վերաբաշխման քվանտային cryptographic բանալիների, որը շնորհվեց BB84:

Այս սխեման օգտագործում է քվանտային ալիքը, որոնց նկատմամբ տեղեկատվությունը փոխանցվում երկու օգտագործողների ձեւով բեւեռացված քվանտային վիճակների: Overhears նրանց hacker կարող եք փորձել է չափել ֆոտոնի, բայց նա չի կարող դա անել, քանի որ նշված է վերեւում, չի կատարել նրանց աղավաղումներից: 1989 թ-ին, իսկ հետազոտական կենտրոնը IBM Brassard եւ Բենեթը ստեղծել են աշխարհում առաջին աշխատանքային քվանտային գաղտնագրության համակարգ.

Թե ինչ է օպտիկական քվանտային cryptographic համակարգ (COX)

Հիմնական tehharakteristiki COKE (սխալ փոխարժեքը, տվյալների չափը, եւ այլն), որոնք սահմանվում են պարամետրերը ալիքը ձեւավորելով տարրեր, որոնք կազմում են փոխանցելու եւ չափվում քվանտային վիճակը: Սովորաբար COKE բաղկացած ստանալու եւ փոխանցելու մասերը, որոնք կապված են հաղորդման ալիքը:

Աղբյուրները ճառագայթման բաժանվում են 3 դասերի:

• լազերներ,
• microlasers;
• թեթեւ emitting դիոդներ.

Օպտիկական ազդանշանի փոխանցման միջին օգտագործվում է որպես օպտիկամանրաթելային LEDs, համակցված է մալուխների տարբեր դիզայնի վրա.

Բնություն գաղտնիությունը քվանտային կապի

Անցնելիս ազդանշանների, որի փոխանցվել տեղեկատվությունը կոդավորված իմպուլսներ հազարավոր ֆոտոնների է ազդանշանների, որոնց մեկ զարկերակը, միջին հաշվով, նրանք ունեն ավելի քիչ է, քան միասնականության քվանտային օրենքների ուժի մեջ է մտել: Այն օգտագործում է այդ օրենքների, ինչպես նաեւ դասական կրիպտոգրաֆիայի թույլ է տալիս հասնել գաղտնիությունը.

Անորոշությունը սկզբունքը Հայզենբերգը օգտագործվում է քվանտային-ծածկագրման սարքերի եւ դրա պատճառով, ցանկացած փորձ է փոխել քվանտային համակարգի փոփոխություններ կատարելու այն, եւ ձեւավորումը բխող նման չափման, որ ընդունող կողմը որոշվում է որպես կեղծ:

Անում քվանտային կրիպտոգրաֆիայի 100% երաշխիք դեմ կոտրանքով գողություն.

Տեսականորեն դա հնարավորություն է տալիս, սակայն տեխնիկական լուծումները չեն ամբողջությամբ հուսալի. Հաքերները սկսել են օգտագործելով լազերային ճառագայթով, ըստ որի նրանք շլացնել քվանտային դետեկտորները, որից հետո նրանք դադարում են արձագանքում է քվանտային հատկությունների ֆոտոնների: Երբեմն օգտագործվում բազմաբնակարան ֆոտոն աղբյուրները, եւ հարձակվողները կարող են ստանալ հնարավորություն ունեն անցնելու դրանցից մեկը, եւ չափել նույնական.