Quantum комуникация в действие - описание, характеристики и интересни факти

Квантова физика предлага един напълно нов начин за защита на информацията. Защо е необходима, освен в момента не е възможно да се изгради защитен канал за комуникация? Разбира се, че можеш. Но квантовите компютри са създадени, и момента, когато те станат повсеместни, съвременни алгоритми за криптиране са безполезни, тъй като тези мощни компютри да ги напука за частица от секундата. Квантовата комуникации дава възможност за криптиране на информация с помощта на фотони - фундаменталните частици.

Тези компютри, достъпа до квантов канал, един или друг начин ще се промени сегашното състояние на фотона. И опитът да се получи информация в резултат на повреда. Скоростта на трансфер на данни е, разбира се, е по-ниска в сравнение с други в момента съществуващите канали, като телефонна услуга. Но квантовата комуникация осигурява много по-високо ниво на сигурност. Това, разбира се, е много голям плюс. Особено в днешния свят, където престъпленията в кибернетичното пространство се увеличава с всеки изминал ден.

Quantum комуникация за "манекени"

Когато един гълъб е заменен от телеграф, от своя страна, заменя на радио телеграфа. Разбира се, че е днес, не отишъл навсякъде, но е имало и други модерни технологии. Само преди едно десетилетие, в интернет не е широко разпространена, колкото са днес, и достъп до нея може да получи доста трудно - трябваше да отида до интернет клубове, за да купуват много скъпи карти и др Днес, ние не живеем на един час, и с нетърпение очакваме да безплатен интернет .. 5G.

Но след като новата комуникационна стандарта няма да реши проблемите сега пред организацията за обмен на данни в Интернет, да получава данни от спътниците на населените места на други планети, и така нататък .. Цялата тази информация трябва да бъде защитен. И това организира, можете да използвате така наречените квантово оплитане.

Какво е квантова комуникация? За "Dummies", обяснява това явление като връзка на различни квантови характеристики. Това продължава, дори когато частици се отделят един от друг от голямо разстояние. Криптирана и се осъществява с помощта на ключ по квантов заплитане, не предоставя никакви ценна информация хакери, които се опитват да го пресрещне. Всички те ще получат - това е други числа като състоянието на системата за външна намеса, това ще се промени.

Но за да се създаде по света не е предаване на данни система, като само на няколко десетки километра, сигналът избледнели. Спътникът, която стартира през 2016 г., ще допринесе за прилагането на схемата на ключ по квантов предаване разстояние над 7 хиляди души. Км.

Първите успешни опити за използване на новата връзка

Първият протокол на квантова криптография е получена през 1984 г. Днес, тази технология е била използвана успешно в банковия сектор. Добре известни компании започнаха да предлагат своята криптосистема.

Quantum комуникационна връзка се извършва по стандартен оптичен кабел. В руската първа сигурен канал е поставен между отделения "Gazpromabanka" в Ню Cheryomushki и крава вал. Общата дължина е 30.6 km, грешки при предаване появят ключ, но техният процент е минимален - само 5%.

Китай започна комуникационен спътник квантовата

Първият подобен сателит в света стартира в Китай. Ракета Long March-2D стартира на 16 август 2016 г., с космодрума Tszyu-Куан. 600 кг спътник ще бъде 2-годишна възраст муха за слънце синхронна орбита, височината на 310 мили (или 500 km) в рамките на "квантови експерименти с космически мащаб." Тираж период на апарата около Земята е равно на час и половина.

Satellite квантовата комуникация, наречена Micius, или "Мо-Зи", в чест на философа, който е живял в V век от н.е. и, както обикновено се смята, първият извършва оптични експерименти. Учените ще учат механизма на квантовата заплитане и задръжте квантовата телепортация между сателит и лаборатория в Тибет.

Последният предава квантово състояние на частицата от предварително определено разстояние. За осъществяване на този процес трябва чифт заплетени (с други думи, свързани) частици, които са на разстояние една от друга. Според квантовата физика, те са в състояние да улови информация за състоянието на партньора, дори когато сте далеч един от друг. Възможно е да се повлияе на частица, която се намира в дълбокия космос, работещи на партньора си, който е в непосредствена близост в лабораторията.

Спътникът ще създаде две заплетени фотони и ги изпраща на Земята. Ако експериментът е успешен, той ще отбележи началото на нова ера. Десетки тези спътници ще могат не само да се осигури повсеместно квантов Интернет, но също така и квантовата комуникации в пространство за бъдещ сетълмент на Марс и на Луната.

Защо имаме нужда от такива другари

Но защо имаме нужда от сателитна квантовата комуникация? Дали съществуващите конвенционални сателити не е достатъчно? Фактът, че тези спътници няма да заменят рутина. Принципът на квантовата комуникация е да се кодират и защитават съществуващите конвенционални канали за данни. С нейна помощ, например, вече осигурява сигурност по време на парламентарните избори през 2007 г. в Швейцария.

изследователска организация с нестопанска цел Battelle Memorial Institute, осъществява обмен на информация между офисите в САЩ (Охайо) и в Ирландия (Дъблин) с помощта на квантовата заплитане. Нейната основна се основава на поведението на фотони - фундаменталните частици на светлината. С тяхна помощ информацията се кодира и изпраща до местоназначението. Теоретично, дори и най-точно се опитва да създава, да оставите марка. Quantum ключова промяна влиза в сила незабавно, а хакер се опитва да получи безсмислен набор от символи. Ето защо, всички данни ще бъдат предадени чрез каналите за комуникация, не е възможно да се намеси или копие.

Спътникът ще помогне на учените да тестват за разпределение между наземните станции, а самата спътник.

Quantum комуникация в Китай ще се реализира чрез оптични кабели, с обща дължина от 2 хиляди души. Км, а комбиниране на 4 града от Шанхай до Пекин. Серия фотони за неопределено време не могат да се прехвърлят, и толкова по-голямо от разстоянието между гарите, по-голям шанс, че информацията ще бъде повреден.

След като става известно разстояние, той отслабва сигнала, и учените, за да се поддържа правилното предаване на данни, се нуждаят от начин да се сигнализира на актуализацията на всеки 100 км. В кабелите се постига чрез използване доказани компоненти, който анализира ключът се копира новите фотоните и отива по-далеч.

Малко история

През 1984 г. Жан лента на ръкав от Монреал университет и Чарлз Бенет от IBM предполага, че фотоните могат да бъдат използвани в криптографията за сигурен основен канал. Те предложиха една проста схема на преразпределение на квантовата криптографски ключове, които се наричат BB84.

Тази схема използва квантов канал, през които се предава информация между двама потребители под формата на поляризирани квантови състояния. Дочува им хакер може да се опита да се измери на фотоните, но той не може да го направи, както е посочено по-горе, не ги прави изкривяване. През 1989 г. изследователски център на IBM лента на ръкав и Бенет са създали първия работен квантовата криптографската система в света.

Какво е в оптичен квантов криптографската система (COX)

Основна tehharakteristiki КОКС (процент на грешки, скорост на данни и т.н.) са дефинирани от параметри канал образуващи елементи, които образуват предаване и измерени квантови състояния. Обикновено КОКС състои от получаване и предаване на части, които са свързани предавателен канал.

Източници на радиация са разделени в 3 класа:

• лазери;
• microlasers;
• излъчващи светлина диоди.

За оптичен сигнал преносна среда се използва като оптични светодиоди, комбинирани в кабели с различен дизайн.

Природата тайна квантовата комуникация

Минавайки от сигнали, в които се предава информацията е кодирана импулси с хиляди фотони на сигналите, в които един импулс, средно, те имат по-малко от единство квантовите закони влязат в сила. Това е използването на тези закони на класическата криптография позволява да се постигне уединение.

Несигурност Принцип Хайзенберг използва в квантовата-криптографски устройства и поради това, всякакви опити да се променят в квантовата система извършването на промени в него, и образуване резултат от такова измерване, приемащата страна се определя като фалшиви.

Дали квантова криптография 100% гаранция срещу кражба с взлом?

На теория ни дава, а технически решения не са напълно надеждни. Хакерите са започнали с помощта на лазерен лъч, чрез които те заслепяват квантовата детектори, след което те престават да реагират на квантовите свойства на фотони. Понякога се използва мулти-фотонни източници и атакуващите могат да получат възможност да премине един от тях и се измери идентични.