Didžiausias Visų Laikų Kinijos Tinklas „Quantum-Key“ Oficialiai Prisijungęs

{h1}

Kinijos palydovas micius dar kartą sukramtė įrašus, šį kartą įgalindamas praktišką kvantinį šifravimą tarp pekino ir austrijos.

Kaip teigiama stulbinančiame naujame tyrimų laiške, Kinija turi kvantinę technologiją, leidžiančią užšifruoti naudingus signalus per didelius atstumus, nei kas nors kada nors yra įgyvendinęs, apimantis Europą ir Aziją.

Kiekvieną sekundę per žmonių namus, dangų virš galvos ir žmogaus kūną praeina daugybė informacijos arba signalų. Jie yra televizijos signalai ir radijas, taip pat asmeniniai telefono skambučiai ir duomenų failai.

Kai kurie iš šių signalų yra vieši, tačiau dauguma yra privatūs - užšifruoti ilgomis skaičių sekomis, kurias (tikėtina) žino tik siuntėjai ir gavėjai. Šie klavišai yra pakankamai galingi, kad išsaugotų šiuolaikinės visuomenės paslaptis: flirtuoti tekstiniai pranešimai, banko sąskaitų numeriai ir slaptų duomenų bazių slaptažodžiai. Bet jie trapūs. Pakankamai ryžtingas asmuo, turintis pakankamai galingą kompiuterį, galėtų juos sugadinti.

„Istoriškai kiekvieną kriptografijos pažangą nugalėjo krekingo technologijos pažanga“, - elektroniniame laiške rašė Jian-Wei Panas, Kinijos mokslo ir technologijos universiteto tyrėjas ir šio tyrimo laiško autorius. "Kvantinis raktų paskirstymas baigiasi šia kova".

Kvantiniai klavišai yra ilgos skaičių eilutės - raktai šifruotiems failams atidaryti, kaip ir šiuolaikiniuose kompiuteriuose, tačiau jie užkoduoti fizinėse kvantinių dalelių būsenose. Tai reiškia, kad juos saugo ne tik kompiuterių ribos, bet ir fizikos įstatymai.

Kvantinių klavišų kopijuoti negalima. Jie gali užšifruoti perdavimus tarp kitaip klasikinių kompiuterių. Ir niekas negali jų pavogti - kvantinės mechanikos įstatyme teigiama, kad pastebėjus subatominę dalelę, ji tampa nepakeista - neįspėjus siuntėjo ir gavėjo apie nešvarų triuką. [Kas tai? Atsakyta į jūsų fizikos klausimus]

Ir dabar, remiantis nauju laišku, kuris turi būti paskelbtas šiandien (sausio 19 d.) Žurnale „Physical Review Letters“, kvantiniai raktai gali keliauti per palydovą, šifruodami pranešimus, siunčiamus tarp miestų, esančių tūkstančių mylių atstumu.

Tyrėjai kvantiniu būdu užšifravo vaizdus, ​​užkoduodami juos kaip skaitmenų eilutes, pagrįstas fotonų kvantinėmis būsenomis, ir siuntė juos iki 4722 mylių (7600 kilometrų) atstumu tarp Pekino ir Vienos - sukrėtę ankstesnį rekordą - 251 mylių (404 km)., taip pat nustatytas Kinijoje. Tuomet, 2017 m. Rugsėjo 29 d., Jie, už gerą sumą, surengė 75 minučių trukmės vaizdo konferenciją tarp dviejų miestų tyrėjų, taip pat užšifruotą kvantiniu raktu. (Apie šią vaizdo konferenciją buvo pranešta anksčiau, tačiau visa informacija apie eksperimentą buvo pateikta šiame naujame laiške.)

Palydovas

Šis tolimųjų kvantinių klavišų pasiskirstymas yra dar vienas Kinijos palydovo „Micius“, kuris buvo atsakingas už daugybės kvantinių tinklų įrašų sutriuškinimą 2017 m., Laimėjimas. „Micius“ yra galinga fotonų relė ir detektorius. Pradėta į žemą Žemės orbitą 2016 m., Ji naudoja savo puikiuosius lazerius ir detektorius, norėdama siųsti ir gauti kvantinės informacijos paketus - iš esmės informaciją apie fotono kvantinę būseną - didžiuliuose erdvės ir atmosferos ruožuose.

„Micius yra ryškiausia žvaigždė danguje, kai ji eina per stotį“, - rašė Panas „WordsSideKick.com“. "Žvaigždė yra tokia pat žalia, kaip švyturio lazeris [kurį Micius naudoja nukreipdama fotonus į žemę]. Jei ore yra dulkių, jūs taip pat pamatysite raudoną šviesos liniją, nukreiptą į palydovą. Nėra jokio garso ateina iš kosmoso. Gal yra tokių, kuriuos pakeitė antžeminės stoties judėjimas ".

Beveik bet kuriuo metu, kai Micius ką nors daro, jis išpūtė iš vandens ankstesnius įrašus. Taip yra todėl, kad ankstesni kvantiniai tinklai rėmėsi fotonų sklidimu žemėje, oras tarp pastatų ar optinių skaidulų kabeliais. Ir yra žvilgsnio į žemę ribos, ar skaidulinis optinis kabelis perduos fotoną jo neprarasdamas.

2017 m. Birželio mėn. „Micius“ tyrėjai paskelbė, kad jie išsiuntė du „įsipainiojusius“ fotonus į antžemines stotis 745 mylių (1 200 km) atstumu vienas nuo kito. (Kai fotonų pora susipainioja, jie daro įtaką vienas kitam, net ir atsiskiriant dideliais atstumais.) Po mėnesio, liepos mėn., Jie paskelbė, kad buvo nutolę kvantinės informacijos paketą 870 mylių (1400 km) nuo Tibeto į orbitą, tai reiškia, kad dalelės kvantinė būsena buvo spinduliuojama tiesiai iš dalelės žemėje iki jos dvynio erdvėje.

Abu šie laimėjimai buvo dideli žingsniai kelyje į realaus pasaulio kvantinių raktų šifruotus tinklus.

Naujasis laiškas skelbia, kad teorija buvo įgyvendinta.

Micius pirmiausia užšifravo dvi nuotraukas, mažą paties Micius palydovo atvaizdą, tada ankstyvojo kvantų fiziko Erwino Schrödingerio nuotrauką. Tada jis užšifravo tą ilgą vaizdo skambutį. Per tokį atstumą niekada nebuvo pasiektas panašus kvantinių klavišų pasiskirstymo veiksmas.

Jau, pasak Panos, Micius yra pasirengęs naudoti svarbesnės informacijos užšifravimą.

Kaip veikia kvantinis raktas?

Kvanto raktų paskirstymas iš esmės yra kūrybinis vadinamojo Heisenbergo neapibrėžtumo principo, vieno iš pagrindinių kvantinės mechanikos principų, taikymas. Kaip „WordsSideKick.com“ anksčiau pranešė, neapibrėžtumo principas teigia, kad neįmanoma tiksliai žinoti dalelės kvantinės būklės - ir, kas svarbiausia, kad stebėdamas dalį tos būsenos detektorius amžinai sunaikina kitą svarbią informaciją, kurią turi dalelė.

Šis principas pasirodo esąs labai naudingas užkoduojant informaciją. Kaip savo 2006 m. Knygoje „Kvantinė kriptografija ir slapto rakto distiliacija“ rašė belgų kriptografas Gillesas Van Assche'as, siuntėjas ir gavėjas gali naudoti dalelių kvantines būsenas, kad sugeneruotų skaičių eilutes. Tada kompiuteris gali naudoti šias eilutes tam tikros informacijos šifravimui, pavyzdžiui, vaizdo įrašui ar tekstui, kurį jis siunčia klasikine relė, pavyzdžiui, interneto ryšiu, kurį naudojate skaitydami šį straipsnį.

Tačiau šifravimo raktas per tą relę nesiunčiamas. Vietoj to, jis siunčia tas daleles per atskirą kvantinį tinklą, rašė Van Assche.

Micius atveju tai reiškia, kad per atmosferą fotonai turi būti siunčiami po vieną. Tada imtuvas gali nuskaityti tų fotonų kvantines būsenas, kad nustatytų kvantinį raktą, ir panaudoti tą klavišą dešifruoti klasikinį pranešimą. [Albumas: Gražiausios pasaulio lygtys]

Vis dėlto, jei kas nors kitas bandytų tą žinią perimti, jie paliktų signalinius ženklus - trūktų rakto paketų, kurie niekada nebuvo siunčiami siuntėjui.

Be abejo, nė vienas tinklas nėra tobulas, ypač ne tas, kuris grindžiamas fotografavimo informacija apie atskiras nuotraukas visame mylios plote. Kaip rašė „Micius“ tyrėjai, tinklai paprastai praranda 1 arba 2 procentus savo rakto per gryną dieną. Bet tai gerai, kad Micius ir bazinė stotis gali dirbti kartu, kad redaguotų klavišą, naudodamiesi išgalvota matematika. Net jei užpuolikas užfiksuotų ir sugadintų daug didesnį perdavimo bloką, viskas, ko jie nesugavo, vis tiek bus švarūs - trumpesni, tačiau pakankamai saugūs, kad šifruotų transliacijas. [Kaip veikia kvantinis įsipainiojimas (infografika)]

Tačiau vis dar nėra visiškai užtikrintas ryšys tarp Micius ir Žemės. Kaip rašė kinų ir austrų autorių komanda, tinklo dizaino trūkumas yra pats palydovas. Šiuo metu kiekvieno susieto miesto bazinės stotys iš palydovo gauna skirtingus kvantinius klavišus, kurie yra dauginami kartu, o po to atjungiami. Ta sistema veikia puikiai, kol komunikatoriai tiki, kad nė vienas slaptas astronautų būrys nebuvo įsiskverbęs į patį Miciusą skaityti kvantinio rakto šaltinyje. Kitas jų rašomas žingsnis link iš tiesų tobulo saugumo yra paskirstyti kvantinius raktus iš palydovų per įsipainiojęs fotonai - raktai, kuriuos palydovai gamins ir paskirstys, bet patys niekada negalės skaityti.

Laikui bėgant, rašė tyrėjai, jie planuoja paleisti daugiau kvantinių palydovų į aukštesnes orbitas - palydovus, kurie bendraus tarpusavyje ir su tyrinėtojais Žemėje vis sudėtingesnėse interneto vietose.

Šis lėtai plintantis, vis labiau praktiškas kvantų tinklas pirmiausia bus sukurtas Kinijai ir Europai, rašė „ir tada pasauliniu mastu“.

Iš pradžių paskelbta „WordsSideKick.com“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Faktai Apie Jodą
Faktai Apie Jodą

10 Populiariausių Klausimų Apie Žemę
10 Populiariausių Klausimų Apie Žemę

Mokslas Naujienos


Oro Vaizduose Atskleista Slaptos Šaltojo Karo Šnipo Misijos Nuolaužos
Oro Vaizduose Atskleista Slaptos Šaltojo Karo Šnipo Misijos Nuolaužos

Veido Lūžiai Didėja: Kaip Vyresni Suaugusieji Patiria Mankštą
Veido Lūžiai Didėja: Kaip Vyresni Suaugusieji Patiria Mankštą

Priežasties Balsas: „Bigfoot“ Tikrovė
Priežasties Balsas: „Bigfoot“ Tikrovė

Arkties Ekspedicija, Skirta Zondo Vandenyno Rūgštinimui
Arkties Ekspedicija, Skirta Zondo Vandenyno Rūgštinimui

Trumpas Ryklių Pasiūla: Mažai Baltųjų Populiacijų, Surašymo Rezultatai Rasti
Trumpas Ryklių Pasiūla: Mažai Baltųjų Populiacijų, Surašymo Rezultatai Rasti


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

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com