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comunicazione quantistica in azione – descrizione, caratteristiche e curiosità

La fisica quantistica offre un modo completamente nuovo per proteggere le informazioni. Perché è necessaria, solo che adesso è impossibile costruire un canale di comunicazione sicuro? Naturalmente, è possibile. Ma i computer quantistici sono creati, e il momento in cui diventano onnipresenti, moderni algoritmi di crittografia sono inutili, in quanto questi potenti computer li può rompere in una frazione di secondo. comunicazioni quantistiche consente di crittografare le informazioni utilizzando i fotoni – le particelle fondamentali.


Questi computer, accesso a canale quantistico, un modo o nell'altro cambierà l'attuale stato del fotone. E il tentativo di ottenere informazioni con conseguenti danni. La velocità di trasferimento dei dati, naturalmente, è più bassa rispetto agli altri canali attualmente esistenti, come servizio telefonico. Ma la comunicazione quantistica fornisce un livello molto più elevato di sicurezza. Questo, naturalmente, un grande vantaggio. Soprattutto nel mondo di oggi, dove la criminalità informatica sta aumentando di giorno in giorno.

comunicazione quantistica per i "manichini"

Quando un piccione è stato sostituito dal telegrafo, a sua volta, ha sostituito il telegrafo radio. Certo, lo è oggi, non è andato da nessuna parte, ma c'erano altre tecnologie moderne. Solo una decina di anni fa, Internet non era diffuso come lo sono oggi, e l'accesso ad essa potrebbe ottenere abbastanza difficile – ha dovuto andare al club di internet, per comprare carte molto costosi, ecc Oggi, non viviamo una sola ora, e siamo ansiosi di internet gratuito .. 5G.

Ma una volta che il nuovo standard di comunicazione non risolverà i problemi che si pongono l'organizzazione dello scambio di dati tramite Internet, ricevere dati dai satelliti degli insediamenti su altri pianeti, e così via .. Tutte queste informazioni devono essere protette. E organizzarlo, è possibile utilizzare il cosiddetto entanglement quantistico.

Che cosa è la comunicazione quantistica? Per i "Dummies", spiega questo fenomeno come una connessione di diverse caratteristiche quantistiche. Persiste anche quando le particelle sono separate l'una dall'altra da una grande distanza. Criptati e trasmessi usando la chiave entanglement quantistico, non fornisce nessun hacker informazioni preziose, che cercano di intercettarlo. Tutti ottengono – è gli altri numeri come lo stato del sistema di intervento esterno, sarà cambiato.

Ma per creare il mondo non è riuscito sistema di trasmissione dati, come solo poche decine di chilometri, il segnale sbiadito. Il satellite, lanciato nel 2016, contribuirà per attuare il sistema di quantum distanza di trasmissione chiave di più di 7.000. Km.

I primi tentativi riusciti di utilizzare il nuovo collegamento

Il primo protocollo di crittografia quantistica è stata ricevuta nel 1984. Oggi, questa tecnologia è stata utilizzata con successo nel settore bancario. Ben nota società hanno iniziato ad offrire il loro sistema di crittografia.

collegamento di comunicazione quantistica viene trasportato su un cavo in fibra ottica standard. In russo primo canale sicuro è stata inserita tra compartimenti "Gazpromabanka" a New Cheryomushki e l'albero di mucca. La lunghezza totale è 30,6 km, errori di trasmissione chiave verificano, ma la loro percentuale è minima – solo il 5%.

La Cina ha lanciato un satellite per le comunicazioni quantistica

prima di tali satellitare del mondo è stato lanciato in Cina. Rocket Long March-2D lanciato il 16 agosto 2016, con il cosmodromo Tszyu-Quan. 600 kg satellitare sarà di 2 anni a mosca per un'orbita sincrona dal sole, l'altezza di 310 miglia (500 km) o sotto gli "esperimenti quantistici su scala cosmica." periodo di circolazione dell'apparecchio attorno alla Terra è uguale a un'ora e mezza.

Satellite comunicazione quantistica chiamato Micius, o "Mo-Zi", in onore del filosofo, vissuto nel V secolo dC e, come comunemente si crede, il primo effettuato esperimenti ottici. Gli scienziati stanno andando a studiare il meccanismo di entanglement quantistico e tenere teletrasporto quantistico tra un satellite e un laboratorio in Tibet.

Quest'ultimo trasmette lo stato quantistico della particella di una distanza predeterminata. Per la realizzazione di questo processo serve un paio di entangled (in altre parole, linked) particelle che sono ad una distanza l'uno dall'altro. Secondo la fisica quantistica, sono in grado di acquisire informazioni sullo stato del partner, anche quando si è lontani gli uni dagli altri. È possibile influenzare la particella, che si trova nello spazio profondo, lavorando al suo compagno, che si trova accanto in laboratorio.

Il satellite creerà due fotoni entangled e li inviano sulla Terra. Se l'esperimento avrà successo, segnerà l'inizio di una nuova era. Decine di questi satelliti saranno in grado non solo di fornire onnipresente quantistica Internet, ma anche comunicazioni quantistiche nello spazio per futuri insediamenti su Marte e sulla Luna.

Perché abbiamo bisogno di tali compagni

Ma perché abbiamo bisogno di una comunicazione quantistica satellite? È satelliti convenzionali esistenti non è sufficiente? Il fatto che questi satelliti non sostituiranno routine. Il principio della comunicazione quantistica è codificare e proteggere canali dati convenzionali esistenti. Con il suo aiuto, per esempio, prevede già la sicurezza durante le elezioni parlamentari del 2007 in Svizzera.

organizzazione di ricerca senza scopo di lucro Battelle Memorial Institute, effettua lo scambio di informazioni tra gli uffici negli Stati Uniti (Ohio) e in Irlanda (Dublino) utilizzando entanglement quantistico. Il suo principio si basa sul comportamento dei fotoni – le particelle fondamentali della luce. Con il loro aiuto, le informazioni sono codificate e inviato alla destinazione. Teoricamente, anche il tentativo più accurata di interferire, lasciare un segno. cambiamento chiave Quantum ha effetto immediato, e l'hacker ha tentato di ricevere un set di caratteri senza senso. Pertanto, tutti i dati vengono trasmessi attraverso i canali di comunicazione, è impossibile intercettare o copiare.

Il satellite aiuterà gli scienziati a testare la distribuzione delle chiavi tra la stazione di terra e il satellite stesso.

comunicazione quantistica in Cina sarà attuato attraverso cavi in fibra ottica, una lunghezza totale di 2000 Km. e la combinazione di 4 città da Shanghai a Pechino. fotoni serie indefinitamente non possono essere trasferiti, e maggiore è la distanza tra le stazioni, maggiore è la probabilità che l'informazione venga danneggiato.

Dopo essere andato a una certa distanza, si attenua il segnale, e gli scienziati, al fine di mantenere la corretta trasmissione di dati, hanno bisogno di un modo per segnalare l'aggiornamento ogni 100 km. Nei cavi è ottenuta mediante componenti collaudati, che analizza la chiave viene copiato nuovi fotoni e va oltre.

Un po 'di storia

Nel 1984, Jean Brassard dell'Università di Montreal e Charles Bennett di IBM ha suggerito che i fotoni possono essere usati in crittografia per il canale fondamentale protetto. Hanno proposto un semplice schema di redistribuzione delle chiavi crittografiche quantistiche, che è stato chiamato BB84.

Questo schema utilizza il canale quantistico sopra trasmissione delle informazioni tra due utenti sotto forma di stati quantistici polarizzati. Sente loro hacker può tentare di misurare i fotoni, ma non può farlo, come detto sopra, non è rendendoli distorsione. Nel 1989, il Centro di Ricerca di IBM Brassard e Bennett hanno creato sistema di crittografia quantistica primo lavoro al mondo.

Che cosa è nel sistema di crittografia quantistica ottica (COX)

COKE tehharakteristiki base (tasso di errore, tasso di dati, etc.) sono definiti da canale parametri elementi che formano una trasmissione e stati quantici misurati formatura. Tipicamente COKE consiste di ricevere e trasmettere parti connesse canale di trasmissione.

Fonti di radiazione sono divisi in 3 classi:

  • laser;
  • microlaser;
  • diodi emettitori di luce.

Per segnale ottico mezzo di trasmissione viene usata come un LED fibra ottica, combinati in cavi di disegno diverso.

Natura comunicazione segretezza quantistica

Passando dai segnali in cui le informazioni trasmesse sono codificati impulsi con migliaia di fotoni ai segnali in cui un impulso, in media, hanno meno di leggi quantistiche unità diventano efficaci. E 'l'uso di queste leggi per la crittografia classica permette di raggiungere la privacy.

Principio di indeterminazione Heisenberg utilizzato in dispositivi quantistici crittografica e causa di esso, qualsiasi tentativo di modificare nel sistema quantistico apportare modifiche ad esso, e conseguente formazione di una tale misura, il lato ricevente viene determinata come un falso.

Fa Crittografia Quantistica garanzia 100% contro il furto con scasso?

In teoria si dà, ma le soluzioni tecniche non sono del tutto affidabili. Hacker hanno iniziato a utilizzare un raggio laser, con cui abbagliano rilevatori quantici, dopo di che cessano di rispondere alle proprietà quantistiche di fotoni. A volte usato fonti multi-fotone, e gli aggressori possono avere l'opportunità di passare uno di loro e su misura identici.