Têkiliyên Quantum li Zanîngeha ITMO - projeyek pergalên veguheztina daneya nehackable

Pargîdaniya Quantum Communications pergalên belavkirina mifteya şîfrekirinê diafirîne. Taybetmendiya wan a sereke nemimkûniya “guhestinê” ye.

Têkiliyên Quantum li Zanîngeha ITMO - projeyek pergalên veguheztina daneya nehackable
Rama /Wikimedia/ CC BY-SA

Çima torên quantum têne bikar anîn?

Daneyên parastî têne hesibandin heke dema deşîfrekirina wê bi girîngî ji "roja qedandina" wê derbas bibe. Îro, pêkanîna vê şertê dijwartir dibe - ev ji ber pêşveçûna superkomputeran e. Tenê çend sal berê, komek ji 80 komputerên Pentium 4-ê "master" (rûpel 6 di gotara) Şîfrekirina RSA ya 1024-bit tenê di 104 demjimêran de.

Li ser superkomputerek, ev dem dê pir kurttir be, lê yek ji çareseriyên pirsgirêkê dikare "şîfreyek bêkêmasî ya bihêz" be, ku têgeha wê ji hêla Shannon ve hatî pêşniyar kirin. Di pergalên weha de, ji bo her peyamê kilît têne hilberandin, ku ev xetera destgirtinê zêde dike.

Li vir, celebek nû ya xeta ragihandinê dê were rizgariyê - torên quantum ku daneyan (bişkojkên krîptografî) bi karanîna fotonên yekane vediguhezînin. Dema ku hewl didin ku îşaretek bişopînin, ev foton têne hilweşandin, ku wekî nîşanek ketina kanalê ye. Pergalek veguheztina daneyê ya wusa ji hêla pargîdaniyek piçûk a nûjen ve li Zanîngeha ITMO - Têkiliyên Quantum ve tê afirandin. Di serî de Arthur Gleim, serokê Laboratory Information Quantum, û Sergei Kozlov, rêveberê Enstîtuya Navneteweyî ya Fotonîk û Optoinformatics.

Çawa teknolojî dixebite

Ew li ser rêbaza ragihandina kuantûmê ya li frekansên alî ye. Taybetmendiya wê ew e ku yek foton rasterast ji çavkaniyê dernakeve. Ew di encama modulasyona qonaxê ya pêlên klasîk de berbi frekansên alî ve têne birin. Navbera di navbera frekansa hilgirê û jêrfrekansan de bi qasî 10-20 pm e. Ev nêzîkatî dihêle hûn bi leza 200 Mbit/s sînyalek quantumê li ser 400 metreyan biweşînin.

Ew bi vî rengî dixebite: lazerek taybetî pêlekek bi dirêjahiya pêlê 1550 nm çêdike û dişîne modulatorek qonaxa elektro-optîkî. Piştî modulasyonê, du frekansên alî xuya dikin ku ji hêla mîqdara sînyala radyoya modulker ve ji hilgirê cûda dibin.

Dûv re, bi karanîna veguheztina qonaxê, îşaret bit-bi-bit tê kod kirin û ji alîyê wergirtinê ve tê şandin. Dema ku ew digihîje wergirê, parzûna spektral sînyala banda alî derdixe (bi karanîna dedektorek fotonê), ji nû ve qonax modul dike, û daneyan deşîfre dike.

Agahdariya ku ji bo avakirina pêwendiyek ewleh hewce dike li ser kanalek vekirî tête danûstandin. Mifteya "raw" di modulên veguheztin û wergirtinê de bi hevdemî tê çêkirin. Rêjeyek xeletiyê ji bo wê tê hesibandin, ku nîşan dide ka hewildanek ji bo têlêgirtinê ji torê heye. Ger her tişt bi rêkûpêk be, wê hingê xeletî têne rast kirin, û di modulên veguheztin û wergirtinê de mifteyek krîptografî ya veşartî tê çêkirin.

Têkiliyên Quantum li Zanîngeha ITMO - projeyek pergalên veguheztina daneya nehackable
embar /PD

Çi maye bê kirin

Tevî "nebikaranîna" teorîkî ya torên quantumê, ew hîn jî parastina krîptografîk a bêkêmasî peyda nakin. Amûr bandorek xurt li ser ewlehiyê heye. Çend sal berê, komek endezyarên ji Zanîngeha Waterloo qelsiyek keşf kir ku dikare rê bide ku dane di nav tora kuantumê de werin girtin. Ew bi îhtîmala "kor"kirina fotodetektorê re têkildar bû. Ger hûn ronahiya geş li dedektorê bibiriqînin, ew têr dibe û tomarkirina fotonan rawestîne. Dûv re, bi guheztina tundiya ronahiyê, hûn dikarin senzorê kontrol bikin û pergalê bixapînin.

Ji bo çareserkirina vê pirsgirêkê, pêdivî ye ku prensîbên xebatê yên wergirên bêne guheztin. Jixwe nexşeyek ji bo alavên parastî heye ku ji êrişên li ser dedektoran nehesas e - ev detektor bi tenê di nav wê de ne. Lê çareseriyên bi vî rengî lêçûna pêkanîna pergalên kuantûmê zêde dikin û hêj ji laboratûwarê derneketine.

“Tîma me jî di vî warî de dixebite. Em bi pisporên Kanadayî û komên din ên biyanî û rûsî re hevkariyê dikin. Ger em di asta hardware de qelsiyan bigirin, wê hingê torên quantum dê berbelav bibin û dê bibin qada ceribandinê ji bo ceribandina teknolojiyên nû, "dibêje Arthur Gleim.

Pirsên

Zêdetir pargîdaniyên navxweyî eleqe nîşanî çareseriyên kuantûmê didin. Tenê Quantum Communications LLC salane pênc pergalên veguheztina daneyê ji xerîdaran re peyda dike. Yek komek amûr, li gorî rêzê (ji 10 heta 200 km) ve girêdayî ye, 10-12 mîlyon ruble ye. Bihayê bi analogên biyanî re bi pîvanên performansa hindiktir re tê berhev kirin.

Di vê salê de, Quantum Communications veberhênanên bi qasî sed mîlyon rubleyî wergirt. Ev pere dê ji pargîdaniyê re bibe alîkar ku hilberê derxe bazara navneteweyî. Hin ji wan dê biçin pêşkeftina projeyên sêyemîn. Bi taybetî, afirandina pergalên kontrola quantum ji bo navendên daneya belavkirî. Tîm xwe dispêre pergalên modular ên ku dikarin di binesaziya IT-ya heyî de werin yek kirin.

Pergalên ragihandina daneya quantum dê di pêşerojê de bibin bingeha celebek nû ya binesaziyê. Tora SDN-ê dê xuya bibe ku pergalên belavkirina mifteya quantum-ê ku bi şîfrekirina kevneşopî re têkildar in bikar tînin da ku daneyan biparêzin.

Krîptografiya matematîkî dê berdewam be ku ji bo parastina agahdariya bi heyamek nepenîtiya tixûbdar were bikar anîn, û rêbazên quantum dê cihê xwe li deverên ku parastina daneya bihêztir hewce dike bibînin.

Di bloga me de li ser Habré:

Source: www.habr.com

Add a comment