Kaip Veikia Kvantinė Kriptologija

{h1}

Kvantinėje kriptografijoje pranešimų kodavimui naudojama fizika, o ne matematika, o tai suteikia didesnį saugumą. Sužinokite apie kvantinę kriptografiją.

Bet kurioje demokratijoje labai rimtai vertinama mintis, kad asmens pateiktas balsavimas išlieka tas pats, kai jis pateikė. Balsavimas yra piliečio teisė ir tai, kaip mes pasirenkame žmones, kurie mūsų vardu priima svarbius sprendimus. Kai kyla pavojus balsavimo saugumui, asmens teisė pasirinkti savo vadovus taip pat yra pavojinga.

Yra daugybė pavyzdžių, kaip balsavimas buvo suklastotas per visą istoriją JAV ir kitose šalyse. Balsai pasimeta, mirusiesiems pavyksta pasidomėti apklausos rezultatais, o balsai kartais net pasikeičia, kai pritrūksta.

- Bet, tikiuosi, netrukus nebeliks tų dienų, kai balsavimo biuleteniai galiniuose Floridos keliuose bus skaičiuojami, o kabantis Čadas taps neaiškiu pokštu apie XXI amžiaus pradžios „sitcom“ atsakymus. Kitaip tariant, gali būti, kad mūsų atiduoti balsai greitai taps daug saugesni.

Vienas iš būdų apsaugoti balsus yra apriboti prieigą prie jų, kai jie perkeliami iš apylinkių į centrinius balsavimo punktus, kur jie yra sutalpinti. O štai šveicarai į tai žiūri. Tauta, labiausiai žinoma dėl savo neutralumo, yra moderniausia tyrimų sritis kvantinė kriptografija. Bet skirtingai nuo tradicinių kriptografija metodai - informacijos ar pranešimų kodavimas ir dekodavimas - kvantinė kriptografija priklauso nuo fizikos, o ne nuo matematikos.

U-sing mašina, kurią sukūrė Šveicarijos gamintojas Id Quantique, balsai, atiduoti Šveicarijos Ženevos kantone per 2007 m. Spalio mėn. Parlamento rinkimus, buvo perduodami naudojant saugų šifravimą, užkoduotą Raktas sukurtas naudojant fotonai - mažos, nesuskaičiuojamos pakuotės šviesos. Kadangi šis metodas naudoja fiziką, o ne matematiką, kad būtų sukurtas raktas, naudojamas duomenims šifruoti, yra mažai tikimybės, kad jį bus galima nulaužti naudojant matematiką. Kitaip tariant, Ženevos piliečių balsai yra labiau apsaugoti nei bet kada.

„Id Quantiques“ kvantinis šifravimas yra pirmasis viešas tokios technikos panaudojimas. Dar daugiau, ji pasaulinėje scenoje užkabino mažai žinomą kvantinės kriptografijos pasaulį. Taigi kaip tai veikia? Kadangi jis pagrįstas Kvantinė fizika - mažiausią materijos mokslo lygį, kurį pavyko aptikti, - jis gali atrodyti šiek tiek painus. Nesijaudinkite, net kvantų fizikai mano, kad kvantinė fizika yra nepaprastai gluminanti.

Šiame straipsnyje mes pateiksime pagrindą, kaip veikia kvantinis šifravimas ir kuo jis skiriasi nuo šiuolaikinės kriptovaliutos. Tačiau pirmiausia apžvelgsime tradicinių kriptovaliutų naudojimo būdus ir apribojimus.

Tradicinė kriptografija

Vokiška „Enigma“ mašina

Vokiška „Enigma“ mašina

Perduodant neskelbtiną informaciją, svarbiausia yra privatumas, ir žmonės išrado keletą neįprastų būdų, kaip užkoduoti savo pokalbius. Pavyzdžiui, Antrajame pasauliniame kare naciai sukūrė didelių gabaritų mašiną, vadinamą Mįslė kuri primena rašomąją mašinėlę ant steroidų. Ši mašina sukūrė vieną iš sunkiausių šifrai (užkoduoti pranešimai) iki kompiuterio amžiaus.

Net po to, kai Lenkijos pasipriešinimo kovotojai numušė mašinas - su instrukcijomis, kaip „Enigma“ dirbo - pranešimų dekodavimas vis dar buvo nuolatinė sąjungininkų kova [šaltinis: Kembridžo universitetas]. Dešifravus kodus, vis dėlto „Enigma“ mašinos išduotos paslaptys buvo tokios naudingos, kad daugelis istorikų kodų laužymą įvardijo kaip svarbų sąjungininkų pergalės kare veiksnį.

Kokia buvo „Enigma“ mašina, vadinama kriptografija. Tai yra kodavimo procesas (kriptografija) ir dekodavimas (kriptoanalizė) informacija arba pranešimai (vadinami paprastas tekstas). Visi šie procesai yra kriptografija. Iki dešimtojo dešimtmečio buvo grindžiama kriptografija algoritmai - matematinis procesas ar procedūra. Šie algoritmai naudojami kartu su a Raktas, bitų (dažniausiai skaičių) rinkinys. Be tinkamo rakto iššifruoti užkoduotą pranešimą yra praktiškai neįmanoma, net jei žinote, kokį algoritmą naudoti.

Kriptologijoje naudojamų raktų yra beribės. Tačiau yra tik du plačiai naudojami raktų panaudojimo būdai: viešojo rakto kriptografija ir slapto rakto kriptografija. Abiem šiais metodais (ir visose kriptografijose) siuntėjas (taškas A) yra nurodytas kaip Alisa. Taškas B yra žinomas kaip Bobas.

Viduje konors viešojo rakto kriptografija (PKC) metodas, vartotojas pasirenka du tarpusavyje susijusius raktus. Jis leidžia visiems, norintiems išsiųsti jam žinutę, žinoti, kaip ją užkoduoti naudojant vieną raktą. Jis šį raktą paviešina. Kitą raktą jis pasilieka sau. Tokiu būdu kiekvienas gali nusiųsti vartotojui užkoduotą pranešimą, tačiau tik iššifruoto pranešimo gavėjas žino, kaip jį iššifruoti. Net asmuo, siunčiantis pranešimą, nežino, kokį kodą vartotojas naudoja, kad jį iššifruotų.

PKC dažnai lyginamas su pašto dėžute, kurioje naudojami du raktai. Vienas atrakina pašto dėžutės priekį ir suteikia galimybę bet kam su raktu įnešti laiškus. Tačiau tik gavėjas turi raktą, kuris atrakina pašto dėžutės galinę dalį, ir tik jis gali nuskaityti pranešimus.

Kitas įprastas tradicinės kriptovaliutos metodas yra slapto rakto kriptografija (SKC). Taikant šį metodą, Bobas ir Alisa naudoja tik vieną raktą. Tas pats raktas naudojamas tiek paprastam tekstui koduoti, tiek iššifruoti. Netgi kodavimo ir dekodavimo procese naudojamas algoritmas gali būti paskelbtas nesaugiu kanalu. Kodas liks neištrintas tol, kol naudojamas raktas išliks slaptas.

SKC yra panašus į pranešimo įvedimą į specialią pašto dėžutę, kuri jį susmulkina kartu su raktu. Kiekvienas gali pasiekti vidų ir paimti šifrą, tačiau be rakto jis negalės jo iššifruoti. Tas pats raktas, naudojamas žinutei koduoti, taip pat yra vienintelis, kuris gali jį iššifruoti, atskirdamas raktą nuo pranešimo.

Tradicinė kriptografija tikrai yra protinga, tačiau, kaip ir visi kodavimo metodai kodų laužymo istorijoje, ji laipsniškai panaikinama. Kitame puslapyje sužinokite kodėl.

Tradicinės kriptovaliutos problemos

Raktai, naudojami kodams koduoti, yra tokie ilgi, kad nulaužti juos naudojant įprastus kompiuterius prireiktų trilijonų metų.

Raktai, naudojami kodams koduoti, yra tokie ilgi, kad nulaužti juos naudojant įprastus kompiuterius prireiktų trilijonų metų.

Tiek slapto, tiek viešojo rakto kriptografijos metodai turi unikalių trūkumų. Kaip bebūtų keista, kvantinė fizika gali būti panaudota šiems trūkumams išspręsti arba išplėsti.

Viešojo rakto kriptografijos problema yra ta, kad ji pagrįsta stulbinančiu skaičių skaičiumi, sukurtu rakto ir algoritmo, naudojamo žinutei koduoti, deriniu. Šie skaičiai gali pasiekti neįtikėtiną dydį. Be to, jie gali būti sukurti taip, kad norint suprasti kiekvieną išvesties duomenų bitą, jūs taip pat turite suprasti ir kiekvieną kitą. Tai reiškia, kad norint nulaužti 128 bitų raktą, galimi naudojami skaičiai gali siekti 1038 galia [šaltinis: Dartmuto koledžas]. Tai yra daugybė galimų skaičių, kad teisingai derintumėte raktą.

Raktai, naudojami šiuolaikinėje kriptografijoje, yra tokie dideli, kad milijardui kompiuterių, veikiančių kartu su kiekvienu apdorojant milijardą skaičiavimų per sekundę, vis tiek prireiktų trilijono metų, kad galutinai nulaužtų raktą [šaltinis: Dartmuto koledžas]. Dabar tai nėra problema, tačiau greitai ji bus. Dabartiniai kompiuteriai artimiausiu metu bus pakeisti kvantiniais kompiuteriais, kurie fizikos savybes išnaudoja nepaprastai mažoje kvantinėje skalėje. Kadangi šie kompiuteriai gali veikti kvantiniame lygmenyje, tikimasi, kad jie galės atlikti skaičiavimus ir veikti tokiu greičiu, kokio dabar negalėtų pasiekti kompiuteriai. Taigi kodus, kurių pertrauka naudojant įprastus kompiuterius trunka trilijonus metų, kvantiniai kompiuteriai gali būti nulaužti per daug mažiau laiko. Tai reiškia, kad slapto rakto kriptografija (SKC) ateityje bus tinkamiausias šifrų perdavimo būdas.

Tačiau ir SKC turi savo problemų. Pagrindinė SKC problema yra tai, kaip du vartotojai susitaria, kokį slaptą raktą naudoti. Jei gyvenate šalia žmogaus, su kuriuo keičiamės slapta informacija, tai nėra problema. Viskas, ką jums reikia padaryti, tai susitikti asmeniškai ir susitarti dėl rakto. O kas, jei jūs gyvenate kitoje šalyje? Aišku, vis tiek galėtumėte susitikti, bet jei jūsų raktas kada nors buvo pažeistas, tada turėsite susitikti vėl ir vėl.

Galima išsiųsti pranešimą, kurį raktą vartotojas norėtų naudoti, tačiau ar jis neturėtų būti užkoduotas? Ir kaip vartotojai susitaria, kokį slaptą raktą naudoti žinutės užkodavimui, kokį slaptą raktą naudoti originaliam pranešimui? Slapto rakto kriptografijos problema yra ta, kad beveik visada nepageidaujama trečioji šalis gali įsiklausyti ir gauti informacijos, kurios vartotojai nenori, kad tas asmuo turėtų. Kriptologijoje tai žinoma kaip pagrindinė paskirstymo problema.

Tai vienas iš didžiausių kriptovaliutų iššūkių: išlaikyti nepageidaujamus vakarėlius - arba klausytojai - mokantis neskelbtinos informacijos. Galų gale, jei būtų gerai, kad ką nors girdėtų, nereikėtų šifruoti pranešimo.

Kvantinė fizika padėjo išspręsti šią problemą. Pasitelkdami nenuspėjamą materijos pobūdį kvantiniame lygmenyje, fizikai sugalvojo būdą, kaip keistis informacija apie slaptus raktus. Artėjant išsiaiškinsime, kaip kvantinė fizika sukėlė revoliuciją kriptorijoje. Bet pirmiausia šiek tiek apie fotonus.

Fotono savybės

Fotonų poliarizacijos procesas

Fotonų poliarizacijos procesas

Fotonai yra keletas nuostabių dalelių. Jie neturi masės, jie yra mažiausias šviesos matas ir jie gali egzistuoti visose įmanomose būsenose vienu metu, vadinamu bangos funkcija. Tai reiškia, kad bet kokia kryptimi fotonas gali nugara tarkim, įstrižai, vertikaliai ir horizontaliai - daro viską iš karto. Šviesa šioje būsenoje vadinama nepoliarizuotas. Tai visiškai tas pats, kaip jei jūs tuo pačiu metu nuolat judėtumėte į rytus, vakarus, šiaurę, pietus ir aukštyn-žemyn. Protu nesuvokiama? Jūs lažintis. Tačiau neleisk tai išmesti; net kvantiniai fizikai kovoja su bangos funkcijos padariniais.

Kvantinės fizikos pagrindas yra nenuspėjamumo faktorius. Šis nenuspėjamumas yra beveik apibrėžtas Heisenbergo neapibrėžtumo principas. Šis principas iš esmės sako, kad neįmanoma žinoti tiek objekto padėties, tiek greičio tuo pačiu metu.

Bet kai reikia koduoti su fotonais šifravimui, Heisenbergo principas gali būti panaudotas mūsų naudai. Norėdami sukurti fotoną, naudoja kvantiniai kriptografai Šviesos diodai - šviesos diodai, nepoliarizuotos šviesos šaltinis. Šviesos diodai gali sukurti tik vieną fotoną vienu metu, būtent taip galima sukurti fotonų eilutę, o ne laukinį sprogimą. Naudodami poliarizacijos filtrus, galime priversti fotoną imtis vienos ar kitos būsenos - arba poliarizuoti tai. Jei mes naudojame vertikalų poliarizuojantį filtrą, esantį už LED šviesos diodo, mes galime poliarizuoti atsirandančius fotonus: Neabsorbuojami fotonai atsiras kitoje pusėje su vertikalus sukimas (|).

Fotonų dalykas yra tas, kad kai jie yra poliarizuoti, jų negalima pakartotinai tiksliai išmatuoti, išskyrus filtrą, tokį, kuris iš pradžių sukūrė dabartinį jų sukimąsi. Taigi, jei fotonas su vertikalia sukimosi jėga yra matuojamas per įstrižainės filtrą, fotonas arba nepraeis pro filtrą, arba filtras turės įtakos fotono elgesiui, sukeldamas įstrižinį sukinį. Šia prasme prarandama informacija apie pradinę fotono poliarizaciją, taigi, ir bet kokia informacija, pridedama prie fotono sukimosi.

Taigi kaip pritvirtinti informaciją prie fotono sukinio? Štai kokia yra kvantinės kriptografijos esmė. Perskaitykite kitą puslapį ir sužinokite, kaip veikia kvantinė kriptografija.

Kvantinės kriptografijos naudojimas

Kaip fotonai tampa klavišais

Kaip fotonai tampa klavišais

Kvantinėje kriptografijoje raktas perduodamas naudojant fotonus. Kai raktas bus perduotas, kodavimas ir kodavimas gali vykti įprastu slapto rakto metodu. Bet kaip fotonas tampa raktu? Kaip jūs pridedate informaciją prie fotono sukinio?

Štai kur dvejetainis kodas ateina į žaidimą. Kiekvienas fotono sukinio tipas žymi vieną informacijos dalį - paprastai 1 arba 0, jei tai dvejetainis kodas. Šis kodas naudoja 1s ir 0s eilutes, kad sukurtų nuoseklų pranešimą. Pavyzdžiui, 11100100110 gali atitikti h-e-l-l-o. Taigi kiekvienam fotonui gali būti priskirtas dvejetainis kodas - pavyzdžiui, fotonas, kuris turi vertikalus sukimas (|) gali būti priskirtas 1. Alisa gali siųsti savo fotonus per atsitiktinai pasirinktus filtrus ir užregistruoti kiekvieno fotono poliarizaciją. Tada ji žinos, kokias fotonų poliarizacijas turėtų gauti Bobas.

Kai Alisa Bobui siunčia savo fotonus naudodama LED, ji atsitiktinai juos poliarizuos per X arba + filtrus, kad kiekvienas poliarizuotas fotonas turėtų vieną iš keturių galimų būsenų: (|), (--), (/) arba ( ) [šaltinis: Vittorio]. Kai Bobas gauna šiuos fotonus, jis nusprendžia, ar išmatuoti kiekvieną naudodamas + arba X filtrą - jis negali naudoti abiejų filtrų kartu. Atminkite, kad Bobas net neįsivaizduoja, kokį filtrą naudoti kiekvienam fotonui, jis spėja apie kiekvieną. Po viso perdavimo Bobas ir Alisa nešifruota diskusija apie transliaciją.

Šis pokalbis gali būti viešas dėl to, kaip jis vykdomas. Bobas paskambina Alisai ir pasako jai, kurį filtrą jis naudojo kiekvienam fotonui, o ji paaiškina, ar tai buvo teisingas, ar neteisingas filtras. Jų pokalbis gali skambėti maždaug taip:

  • Bobas: „PlusAlice“: Teisingai
  • Bobas: „PlusAlice“: Neteisinga
  • Bobas: XAlice: Teisingai

Kadangi Bobas nesako, kokie yra jo matavimai - tik naudojamą filtro tipą -, jų pokalbį klausanti trečioji šalis negali nustatyti, kokia yra tikroji fotonų seka.

Štai pavyzdys. Tarkime, Alisa atsiuntė vieną fotoną kaip (/), o Bobas sako, kad išmatuoti naudojo + filtrą. Alisa pasakys Bobui „neteisinga“. Bet jei Bobas sako, kad tam tikram fotonui išmatuoti jis panaudojo X filtrą, Alisa pasakys „teisinga“. Klausantis asmuo sužinos tik tiek, kad tas fotonas gali būti (/) arba (), bet ne kuris galutinai. Bobas žinos, kad jo matavimai yra teisingi, nes (-) fotonas, einantis per + filtrą, po to, kai praeis pro filtrą, liks poliarizuotas kaip (-) fotonas.

Po keisto pokalbio Alisa ir Bobas abu išmetė iš Bobo klaidingų spėlionių rezultatus. Tai suteikia Alisai ir Bobui identiškas poliarizuotų protonų stygas. Man tai atrodo šiek tiek taip: - / | | | / - - | | | - / |… ir pan. Alisai ir Bobui tai yra beprasmė fotonų eilutė. Bet pritaikius dvejetainį kodą, fotonai tampa žinute. Bobas ir Alisa gali susitarti dėl dvejetainių užduočių, tarkime, 1 jei fotonai yra poliarizuoti kaip () ir (-), o 0 - fotonams, kurių poliarizacija yra (/) ir (|).

Tai reiškia, kad jų fotonų eilutė dabar atrodo taip: 11110000011110001010. Kuri savo ruožtu gali būti išversta į anglų, ispanų, Navajo, pirminius skaičius ar dar ką nors, ką Bobas ir Alisa naudoja šifravimui naudojamų raktų kodams.

Pristatome Ievą

Klausytojo aptikimas

Klausytojo aptikimas

Kvantinės kriptovaliutos tikslas yra užkirsti kelią trečiosios šalies bandymams įsiklausyti į užšifruotą pranešimą. Kriptografijoje an pasiklausytojas yra vadinama išvakarės.

Šiuolaikinėje kriptologijoje Ieva (E) gali pasyviai kišti Alisos ir Bobo užšifruotas pranešimas - ji gali paimti rankas į užšifruotą pranešimą ir stengtis jį iššifruoti be Bobo ir Alisos žinant, kad turi jų žinią. Ieva tai gali padaryti skirtingais būdais, pavyzdžiui, nuskaitydama Bobo ar Alisos telefoną ar skaitydama saugius jų el. Laiškus.

Kvantinė kriptografija yra pirmoji kriptografija, sauganti nuo pasyvaus perėmimo. Kadangi mes negalime išmatuoti fotono nepakenkdami jo elgesiui, Heisenbergo neapibrėžtumo principas iškyla, kai Ieva pati išmatuoja pasiklausymą.

Štai pavyzdys. Jei Alisa siunčia Bobui poliarizuotų fotonų seriją, o Ieva yra sukūrusi savo filtrą, kad sulaikytų fotonus, Ieva yra toje pačioje valtyje kaip Bobas: Be to, jis neturi supratimo, kokia yra Alisos siunčiamų fotonų poliarizacija. Kaip ir Bobas, Ieva gali tik atspėti, kurią filtro orientaciją (pavyzdžiui, X filtrą ar + filtrą) ji turėtų naudoti fotonams matuoti.

Po to, kai Ieva išmatuodavo fotonus, atsitiktinai pasirinkdama filtrus, kad nustatytų jų sukimąsi, ji perduos juos žemyn Bobui, naudodama savo šviesos diodą su filtru, nustatytu ties lygiu, kurį ji pasirinko išmatuoti pradinį fotoną. Ji daro norėdama nuslėpti savo buvimą ir tai, kad įsiterpė į fotonų žinią. Bet dėl ​​Heisenbergo neapibrėžtumo principo Ievos buvimas bus aptiktas. Matuojama fotonais, Ieva neišvengiamai pakeitė kai kuriuos iš jų.

Sako, Alisa pasiuntė Bobui vieną fotoną, poliarizuotą (-) nugara, ir Ieva sulaikė fotoną. Bet Ieva neteisingai pasirinko naudoti X filtrą fotonui matuoti. Jei Bobas atsitiktinai (ir teisingai) nusprendžia naudoti + filtrą originaliam fotonui išmatuoti, jis suras jį poliarizuotoje padėtyje (/) arba (). Bobas patikės, kad pasirinko neteisingai, kol nesikalbės su Alisa dėl pasirinkto filtro.

Kai Bobas gaus visus fotonus ir jis su Alisa susikalbės apie filtrus, naudojamus poliarizacijai nustatyti, atsiras neatitikimų, jei Ieva perims pranešimą. (-) fotono, kurį atsiuntė Alisa, pavyzdyje Bobas pasakys jai, kad jis naudojo + filtrą. Alisa pasakys jam, kad tai teisinga, tačiau Bobas žinos, kad jo gautas fotonas neišmatuotas kaip (-) ar (|). Dėl šio neatitikimo Bobas ir Alisa žinos, kad jų fotoną išmatavo trečioji šalis, netyčia pakeitusi jį.

Alisa ir Bobas gali dar labiau apsaugoti jų perdavimą, aptarę keletą tikslių rezultatų, po to, kai jie atmes netinkamus matavimus. Tai vadinama a pariteto patikrinimas. Jei visi pasirinkti Bobo matavimų pavyzdžiai yra teisingi - tai reiškia, kad visos Alisos perduodamų fotonų ir Bobo gautų fotonų poros sutampa - tada jų žinutė yra saugi.

Bobas ir Alisa gali atsisakyti šių aptartų matavimų ir naudoti likusius slaptus matavimus kaip jų raktą. Jei nustatomi neatitikimai, jie turėtų atsirasti 50 procentų pariteto patikrinimų. Kadangi Ieva, atlikdama matavimus, pakeis apie 25 procentus fotonų, Bobas ir Alisa gali sumažinti tikimybę, kad Ieva turės likusią teisingą informaciją iki vieno iš milijono tikimybės, atlikdama 20 paritetų patikrinimus [šaltinis: Vittorio].

Kitame skyriuje apžvelgsime kai kurias kvantinės kriptografijos problemas.

Kvantinės kriptinės problemos

Einšteino pavyzdys

Einsteino „Šmaikštaus veiksmo per atstumą“ pavyzdys

Nepaisant viso siūlomo saugumo, kvantinė kriptografija taip pat turi keletą esminių trūkumų. Pagrindinis iš šių trūkumų yra ilgis, per kurį sistema veiks: Ji per trumpa.

Originali kvantinės kriptografijos sistema, kurią 1989 m. Pastatė Charlesas Bennettas, Gillesas Brassardas ir Johnas Smolinas, atsiuntė raktą per 36 centimetrų atstumą [šaltinis: „Scientific American“]. Nuo to laiko naujesni modeliai nuvažiavo 150 kilometrų (apie 93 mylių).Tačiau tai dar toli nuo atstumo, reikalingo informacijai perduoti naudojant šiuolaikines kompiuterines ir telekomunikacijų sistemas.

Priežastis, kodėl kvantinės kriptografijos galimybės yra tokios trumpos, yra dėl trukdžių. Fotono sukimas gali būti pakeistas, kai jis atitraukia kitas daleles, todėl gavęs jis nebegali būti toks, koks buvo iš pradžių. Tai reiškia, kad 1 gali išeiti kaip 0 - tai yra kvantinės fizikos tikimybės koeficientas darbe. Padidėjus atstumui, kurį fotonas turi nuvažiuoti, kad galėtų perduoti savo dvejetainę žinutę, taip pat yra tikimybė, kad jis susitiks su kitomis dalelėmis ir bus paveiktas jų.

Viena Austrijos tyrėjų grupė galbūt išsprendė šią problemą. Ši komanda panaudojo tai, ką Albertas Einšteinas pavadino „baisiu veiksmu per atstumą“. Šis kvantinės fizikos pastebėjimas remiasi įsipainiojimas fotonų. Kvantiniame lygmenyje fotonai gali priklausyti vienas nuo kito, kai bus atliktos tam tikros dalelių reakcijos, ir jų būsenos susipainioja. Šis susipynimas nereiškia, kad abu fotonai yra fiziškai sujungti, tačiau jie tampa susieti tokiu būdu, kokio fizikai vis dar nesupranta. Susimaišiusiose porose kiekvienas fotonas turi priešingą kito nugarą - pavyzdžiui, (/) ir (). Išmatuojus vieno sukimąsi, galima apskaičiuoti kito nugara. Kas keista (arba „baisu“) apie įsipainiojusias poras yra tai, kad jos lieka įsipainiojusios, net ir atskirtos per atstumą.

Austrijos komanda įstatė fotoną iš įsipainiojusios poros kiekviename šviesolaidinio kabelio gale. Kai vienoje poliarizacijoje buvo išmatuotas vienas fotonas, jo įsipainiojęs ekvivalentas įgavo priešingą poliarizaciją, tai reiškia, kad galima nuspėti kito fotono poliarizaciją. Savo informaciją ji perdavė įsipainiojusiam partneriui. Tai galėtų išspręsti kvantinės kriptografijos nuotolio problemą, nes dabar yra metodas, padedantis numatyti įsipainiojusių fotonų veiksmus.

Nors ji egzistavo tik kelerius metus, kvantinė kriptografija jau galėjo būti nulaužta. Masačusetso technologijos instituto tyrėjų grupė pasinaudojo dar viena įmantrybe. Šioje formoje dvi viena fotono būsenos tampa susijusios, o ne dviejų atskirų fotonų savybės. Įsipainioję į fotonus, kuriuos komanda sulaikė, jie sugebėjo išmatuoti vieną fotono savybę ir įgudusiai atspėti, koks bus kitos savybės, tokios kaip jos sukinys, matavimas. Neišmatuodami fotono sukimosi, jie sugebėjo nustatyti jo kryptį, nepaveikdami jo. Taigi fotonas keliavo žemyn link jo numatyto gavėjo, bet kuris išmintingesnis.

MIT tyrėjai pripažįsta, kad jų slapto pasiklausymo metodas gali neatitikti kitų sistemų, tačiau atlikus šiek tiek daugiau tyrimų jis galėtų būti tobulas. Tikimės, kad kvantinė kriptografija sugebės žengti vieną žingsnį į priekį, nes dekodavimo metodai ir toliau tobulės.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie kvantinę fiziką ir kriptologiją, skaitykite kitame puslapyje.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Šunų Fazių Lazdelė, Orca Fazių Šuo
Šunų Fazių Lazdelė, Orca Fazių Šuo

Ar Karvės Tikrai Atsigula Lietaus Metu?
Ar Karvės Tikrai Atsigula Lietaus Metu?

Mokslas Naujienos


Daugiau Nei 20% Jav Suaugusiųjų Turi „Didelės Rizikos“ Žpv
Daugiau Nei 20% Jav Suaugusiųjų Turi „Didelės Rizikos“ Žpv

Gandai Arba Tikrovė: Kriptozoologijos Būtybės
Gandai Arba Tikrovė: Kriptozoologijos Būtybės

Puikiai Prarasta „Atlantis“ Išgyveno Po Anglijos Jūrą
Puikiai Prarasta „Atlantis“ Išgyveno Po Anglijos Jūrą

Palsas Prieš Galsą: Jauni Vyrai Teikia Pirmenybę Romanui „Bromance“
Palsas Prieš Galsą: Jauni Vyrai Teikia Pirmenybę Romanui „Bromance“

Bostono Stranglerio Atvejis: Kiek Laiko Trunka Dnr?
Bostono Stranglerio Atvejis: Kiek Laiko Trunka Dnr?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com