Quantum samskipti í aðgerð - lýsingu, lögun og áhugaverðar staðreyndir

Quantum eðlisfræði býður upp á alveg nýja leið til að vernda upplýsingar. Hvers vegna er það nauðsynlegt, nema nú er það ómögulegt að byggja upp örugga samskipti rás? Auðvitað getur þú það. En quantum tölvur eru búnar, og því augnabliki þegar þeir verða alls staðar nálægur, eru nútíma reiknirit dulkóðun gagnslaus, eins og þessir öflugu tölvur geta sprunga þá í hættu annað. Quantum samskipti leyfir þér að dulkóða upplýsingar með ljóseindir - grundvallarréttindi agnir.

Þessar tölvur, aðgangur skammtafræði rás, einn eða annan mun breyta núverandi stöðu photon hátt. Og tilraun til að fá upplýsingar sem veldur. Og gagnaflutning hraði er, auðvitað, er lægri samanborið við aðra eins núverandi leiðum, svo sem talsíma. En skammtafræði samskipti gefur miklu meiri öryggi. Þetta, auðvitað, mjög stór plús. Sérstaklega í heiminum í dag, þar sem Cyber glæpastarfsemi er að aukast dag frá degi.

Quantum samskipti fyrir "imba"

Þegar Pigeon hefur verið leyst af hólmi með símskeyti, aftur á móti, í stað útvarp Telegraph. Að sjálfsögðu er það í dag, ekki farið einhvers staðar, en það voru önnur nútíma tækni. Bara áratug síðan, Netið var ekki mikil eins og þeir eru í dag, og aðgangur að henni gæti fengið alveg erfitt - þurfti að fara til klúbba internetið, til að kaupa mjög dýr o.þ.h. dag, við lifum ekki einu klukkustund, og hlakka til að losa Internetinu .. 5G.

En þegar ný samskipti staðall mun ekki leysa vandamál nú frammi skipulag gögnum að nota Internetið, taka á móti gögnum frá gervihnöttum af byggðum á öðrum hnöttum, og svo framvegis .. Allar þessar upplýsingar verður að vernda. Og skipuleggja það, getur þú notað svokallaða Skammtaflækja.

Hvað er skammtafræði samskipti? Fyrir "imba" útskýrir þetta fyrirbæri sem tengjast mismunandi eiginleika skammtafræði. Það er viðvarandi jafnvel þegar agnir eru aðskilin hvert frá öðru með stórum fjarlægð. Dulkóðuð og send með Skammtaflækja lykill, ekki veita neina gagnlegar upplýsingar fyrir tölvusnápur, sem reyna að stöðva það. Allt sem þeir fá - það er aðrar tölur sem kerfi ríkisins fyrir utanaðkomandi íhlutun, verður það að vera breytt.

En til að búa heiminn mistókst gagnaflutning kerfi, sem aðeins nokkrum tugum kílómetra, merki dofna. The gervitungl, hleypt af stokkunum í 2016, mun hjálpa til við að innleiða kerfi skammtafræði lykill sending fjarlægð meira en 7 þúsund. Km.

Fyrsta árangursríka tilraun til að nota nýja tengingu

Fyrsti siðareglur skammtafræði dulmál barst árið 1984. Í dag, þessi tækni hefur verið notuð með góðum árangri í bankakerfinu. Vel þekkt fyrirtæki byrjað að bjóða cryptosystem þeirra.

Quantum samskipti tengill fari á stöðluðu ljósleiðara. Á rússnesku fyrsta örugga rás og það var samloka milli hólfa "Gazpromabanka" í New Cheryomushki og Kýr bol. Heildarlengd er 30,6 km, sending villur koma lyklinum, en hlutfall þeirra er í lágmarki - einungis 5%.

Kína hóf samskipti gervihnött vakna

fyrst svo gervihnött heimsins var hleypt af stokkunum í Kína. Rocket Long March-2D stokkunum þann 16. ágúst 2016, með cosmodrome Tszyu-Quan. 600 kg gervitungl verður 2 ára fljúga til sól-samstilltur sporbraut, hæð 310 mílur (eða 500 km) undir "skammtafræði tilraunir á stjarnfræðilegan mælikvarða." Útbreiðsla tímabil búnaðarins umhverfis jörðina er jafn einn og hálfan tíma.

Satellite skammtafræði samskipti kallast Micius, eða "Mo-Zi", til heiðurs heimspekingur, sem bjó í V öld og, eins og er almennt talið, fyrst fram sjón tilraunir. Vísindamenn eru að fara til náms gangverk Skammtaflækja og halda skammtafræði teleportation milli gervitungl og rannsóknarstofu í Tíbet.

Hið síðarnefnda sendir frá skammtafræði ástand af the ögn með því að fyrirfram ákveðinni fjarlægð. Fyrir framkvæmd þessa ferlis þarf a par af entangled (í öðrum orðum, tengd) agnir sem eru í fjarlægð frá hvor öðrum. Samkvæmt skammtafræði eðlisfræði, þau eru fær um að handtaka upplýsingar um stöðu maka, jafnvel þegar þú ert langt í burtu frá hvor öðru. Það er hægt að hafa áhrif á ögn, sem er staðsett í djúpum pláss, vinna á maka sínum, sem er næst á rannsóknarstofu.

The gervitungl mun búa tvær entangled ljóseindir og senda þá til jarðar. Ef tilraunin tekst, mun það marka upphaf nýs tímabils. Tugir þessara gervitungl munu vera fær ekki aðeins að veita alls staðar nálægur skammtafræði Netinu, en einnig skammtafræði fjarskipti í rými fyrir framtíð uppgjör á Mars og á tunglinu.

Af hverju þurfum við slíkum félögum

En hvers vegna þurfum við að gervitungl skammtafræði samskipti? Er núverandi hefðbundnar gervitungl er ekki nóg? Sú staðreynd að þessi gervitungl munu ekki skipta venja. Meginreglan um skammtafræði samskipti er að umrita og vernda núverandi hefðbundin gögn rásir. Með hjálp hennar, til dæmis, þegar veitir öryggi á þingkosningar árið 2007 í Sviss.

Non-gróði rannsóknir stofnunarinnar Battelle Memorial Institute, annast miðlun upplýsinga milli skrifstofur í Bandaríkjunum (Ohio) og Írlandi (Dublin) með Skammtaflækja. meginreglu hennar er byggt á hegðun ljóseindir - grundvallar ögn af ljósi. Með hjálp þeirra, upplýsingar kóðuð og sent á áfangastað. Fræðilega, jafnvel the nákvæmur tilraun til að trufla, skilja eftir merki. Quantum lykill breyting tekur gildi strax, og tölvusnápur reyndi að fá hégómi stafasett. Því öll gögn verði send í gegnum boðleiðum, það er ómögulegt að stöðva eða afrita.

The gervitungl munu hjálpa vísindamönnum að prófa helstu dreifingu á milli jarðstöð og gervihnött sjálft.

Quantum samskipti í Kína verður hrint í framkvæmd í gegnum ljósleiðara, samtals lengd 2 þúsund. Km og sameina 4 borgir frá Shanghai til Beijing. Röð ljóseindir endalaust er ekki hægt að flytja, og þeim mun meiri fjarlægð milli stöðva, því meiri líkur eru á að upplýsingarnar verða skemmd.

Eftir að fara einhverja vegalengd, attenuates það merki, og vísindamenn, í því skyni að viðhalda rétta sending gagna, þarf leið til að gefa merki um uppfærslu eftir hverja 100 km. Í snúrur er náð með því að nota sannað hluti, sem greinir lykillinn er afritaður í nýju ljóseindir og gengur lengra.

Smá saga

Árið 1984, Jean Brassard Montreal University og Charles Bennett IBM kynna að ljóseindir geta vera notaður í dulmál fyrir örugga grundvallar rás. Þeir lagt einfalt kerfi dreifingu á skammtafræði dulritunar, sem var nefnd BB84.

Þetta kerfi notar skammtafræði rásina yfir hvaða upplýsingar er fluttur milli tveggja notenda í formi polarized skammtafræði ríkja. Heyrir spjallþráð þeirra geta reynt að mæla ljóseindir, en hann getur ekki gert það, eins og fram kemur hér að framan, er ekki að gera þá röskun. Árið 1989 var Research Center IBM Brassard og Bennett hefur skapað fyrsta virkan skammtafræði dulmáls kerfi heimsins.

Hvað er í sjón skammtavír dulmálsfræðilegu kerfi (COX)

Basic tehharakteristiki COKE (villa hlutfall, gögn hlutfall, etc) eru skilgreind sem breytur sem mynda rásir þætti sem mynda sendandi og mæld skammtafræðileg ríkja. Venjulega COKE samanstendur af móttöku og miðlun hlutum sem eru tengd sending rás.

Uppsprettur geislunar er skipt í 3 flokka:

• leysir;
• microlasers;
• ljós-emitting díóða.

Fyrir ljósmerkinu sendingu miðlungs er notað sem ljósleiðara LED, sem eru sameinuð í kaplar mismunandi hönnun.

Nature leynd skammtafræði samskipti

Sem liggur frá merki sem send upplýsingarnar kóðuð belgjurtir við þúsundir ljóseindir til merki þar sem einn púls, að meðaltali, þeir hafa færri en einingu skammtafræði lögum öðlast gildi. Það er notkun þessara laga klassísku dulmál leyfir þér að ná næði.

Óvissa Meginregla Heisenberg notað í skammtafræði-dulmáls tæki og vegna þess, allar tilraunir til að breyta í skammtafræði kerfinu gera breytingar á henni, og myndun vegna slíka mælingu, sem tekur hlið er ákvarðað eins falskur.

Er skammtafræði dulmál 100% ábyrgð gegn innbrot?

Í orði það gefur, en tæknilegar lausnir eru ekki alveg áreiðanlegar. Tölvusnápur eru farnir að nota leysigeisla, sem þeir Dazzle skammtafræði skynjari, eftir sem þeir hætta að bregðast við skammtafræði eiginleika ljóseindir. Stundum notað multi-photon heimildir, og árásarmaður hægt að fá tækifæri til að fara einn af þeim og mæla eins.