Kuatomu ibaraẹnisọrọ ni igbese - apejuwe, awọn ẹya ara ẹrọ ati awon mon

Kuatomu fisiksi nfun a patapata titun ona lati dabobo alaye. Idi ti wa ni o ti nilo, ayafi bayi o jẹ soro lati kọ kan ni aabo ibaraẹnisọrọ ikanni? Dajudaju, o le. Ṣugbọn kuatomu kọmputa ti wa ni da, ati awọn akoko nigba ti won di ni gbogbo aye, igbalode ìsekóòdù aligoridimu ti wa ni be, bi awọn wọnyi alagbara kọmputa le kiraki wọn ni a pipin keji. Kuatomu awọn ibaraẹnisọrọ faye gba o lati encrypt alaye nipa lilo photons - awọn Pataki patikulu.

Awọn wọnyi ni awọn kọmputa, wọle si kuatomu ikanni, ona kan tabi miiran yoo yi awọn bayi ipinle ti awọn fotonu. Ati awọn igbiyanju lati gba alaye Abajade ni bibajẹ. Awọn data gbigbe iyara ti wa ni, dajudaju, ti wa ni kekere akawe pẹlu miiran Lọwọlọwọ wa tẹlẹ awọn ikanni, gẹgẹ bi awọn tẹlifoonu iṣẹ. Ṣugbọn kuatomu ibaraẹnisọrọ pese a Elo ti o ga ipele ti aabo. Eleyi, dajudaju, a gan nla plus. Paapa ni oni aye, ibi ti Cyber odaran ti wa ni npo ọjọ nipasẹ ọjọ.

Kuatomu ibaraẹnisọrọ fun awọn "dummies"

Nigba ti a ẹiyẹle ti a ti teriba Teligirafu, ni Tan, rọpo awọn redio Teligirafu. Dajudaju, o jẹ loni, ko lọ nibikibi, ṣugbọn nibẹ wà miiran igbalode imo ero. O kan kan mewa seyin, awọn Internet je ko ni ibigbogbo bi ti won wa loni, ati wiwọle si o le gba oyimbo soro - ní lati lọ si ayelujara ni aṣalẹ, lati ra gidigidi gbowolori awọn kaadi, ati be be Loni, a ko gbe kan nikan wakati, ati ki o wo siwaju si free Internet .. 5G.

Sugbon ni kete ti awọn titun ibaraẹnisọrọ bošewa yoo ko yanju awọn isoro bayi ti nkọju si ajo ti data paṣipaarọ lilo Ayelujara, gba data lati awọn satẹlaiti ti awọn ibugbe lori miiran aye orun, ati ki lori .. Gbogbo alaye yi gbọdọ wa ni idaabobo. Ati to awọn ti o, o le lo awọn bẹ-ti a npe ni kuatomu entanglement.

Ohun ti o jẹ kuatomu ibaraẹnisọrọ? Fun awọn "dummies" salaye yi lasan bi a asopọ ti o yatọ si kuatomu abuda. O sibẹ paapaa nigba ti awon patikulu ti wa ni niya lati kọọkan miiran nipa kan ti o tobi ijinna. Ti paroko ati ki o zqwq nipa lilo kuatomu entanglement bọtini, ko ni pese eyikeyi niyelori alaye olosa, ti o gbiyanju lati ikolu o. Gbogbo won gba - o ni awọn miiran awọn nọmba bi awọn eto fun ipinle ita intervention, o yoo wa ni yipada.

Sugbon lati ṣẹda aye ti kuna gbigbe data eto, bi nikan kan diẹ si mewa ti ibuso, awọn ifihan agbara faded. The satẹlaiti, se igbekale ni 2016, yoo ran lati se awọn eni ti kuatomu bọtini gbigbe ijinna siwaju sii ju 7 ẹgbẹrun. Kilomita.

Ni igba akọkọ ti aseyori igbiyanju lati lo awọn isopọ tuntun

Ni igba akọkọ ti Ilana ti kuatomu cryptography ti a gba ni 1984. Loni, yi ọna ti ti a ti lo ni ifijišẹ ni awọn ile-ifowopamọ eka. Daradara-mọ ilé iṣẹ bere ẹbọ wọn cryptosystem.

Kuatomu ibaraẹnisọrọ ọna asopọ wa ni ti gbe on a boṣewa okun opitiki USB. Ni Russian akọkọ ni aabo ikanni ti o ti sandwiched laarin awọn compartments "Gazpromabanka" ni New Cheryomushki ati Maalu ọpa. Awọn lapapọ ipari ni 30,6 km, gbigbe aṣiṣe waye bọtini, sugbon won ogorun ni iwonba - nikan 5%.

China se igbekale a ibaraẹnisọrọ satẹlaiti kuatomu

Ni agbaye ni akọkọ iru satẹlaiti a se igbekale ni China. Rocket Long March-2D se igbekale lori Oṣù 16 2016, pẹlu awọn cosmodrome Tszyu-Quan. 600 kg satẹlaiti ni yio je 2 years atijọ fly fun oorun-farakanra yipo, awọn iga ti 310 km (tabi 500 km) labẹ awọn "kuatomu adanwo lori kan agba asekale." San akoko ti awọn ohun elo ni ayika Earth jẹ dogba si ọkan ati idaji wakati kan.

Satellite kuatomu ibaraẹnisọrọ ti a npe ni Micius, tabi "Mo-Zi", ni ola ti awọn philosopher, ti o ngbe ni awọn V orundun AD ati, bi o ti commonly gbà, akọkọ ti gbe jade opitika adanwo. Sayensi ti wa ni lilọ lati iwadi awọn siseto kuatomu entanglement ki o si mu kuatomu teleportation laarin a satẹlaiti ati ki o kan yàrá ni Tibet.

Igbehin ndari awọn kuatomu ipinle ti awọn patiku nipa a predetermined ijinna. Fun riri ti yi ilana nilo a bata ti kó (ninu awọn ọrọ miiran, ti sopọ mọ) patikulu ti wa ni a ijinna lati kọọkan miiran. Ni ibamu si kuatomu fisiksi, ti won wa ni anfani lati Yaworan alaye nipa awọn ipo ti awọn alabaṣepọ, paapaa nigba ti o ba wa ni jina kuro lati kọọkan miiran. O jẹ ṣee ṣe lati ni agba ni patiku, eyi ti o ti wa ni be ni jin kun, sise lori rẹ alabaṣepọ, ti o jẹ tókàn ninu awọn yàrá.

Awọn satẹlaiti yoo ṣẹda meji kó o photons ki o si fi wọn si Earth. Ti o ba ti ṣàdánwò ni aseyori, o yoo samisi awọn ibere ti a titun akoko. Dosinni ti awọn wọnyi satẹlaiti yoo ni anfani ko nikan lati pese aye kuatomu Internet, sugbon tun kuatomu awọn ibaraẹnisọrọ ni aaye kun fun ojo iwaju ibugbe lori Mars ati lori oṣupa.

Idi ti ma a nilo iru awọn ẹgbẹ

Ṣugbọn idi ti ma a nilo kan satẹlaiti kuatomu ibaraẹnisọrọ? Ni awọn ti wa tẹlẹ mora satẹlaiti ni ko ti to? Awọn o daju wipe awọn wọnyi satẹlaiti yoo ko ropo baraku. Awọn opo ti kuatomu ibaraẹnisọrọ ti wa ni lati aiyipada ki o si dabobo wa tẹlẹ mora data awọn ikanni. Pẹlu awọn oniwe-iranlọwọ, fun apẹẹrẹ, tẹlẹ pese aabo nigba ti idibo si ile asofin ni 2007 ni Switzerland.

Ti kii-èrè iwadi agbari Battelle Memorial Institute, gbejade jade awọn paṣipaarọ ti alaye laarin awọn ifiweranṣẹ ni US (Ohio) ati ni Ireland (Dublin) lilo kuatomu entanglement. Awọn oniwe-opo wa ni da lori ihuwasi ti photons - awọn yeke patikulu ti ina. Pẹlu wọn iranlọwọ, alaye ti wa ni ti yipada o si ranṣẹ si awọn nlo. Oṣeeṣe, ani awọn julọ deede igbiyanju lati dabaru, fi àmì kan. Kuatomu bọtini ayipada gba ipa lẹsẹkẹsẹ, ati awọn agbonaeburuwole gbiyanju lati gba a asan ti ohun kikọ silẹ ṣeto. Nitorina, gbogbo awọn data yoo wa ni zqwq nipasẹ awọn ibaraẹnisọrọ awọn ikanni, o jẹ soro lati ikolu tabi daakọ.

Awọn satẹlaiti yoo ran sayensi lati se idanwo bọtini pinpin laarin awọn ilẹ ibudo ati awọn satẹlaiti ara.

Kuatomu ibaraẹnisọrọ ni China yoo muse nipasẹ okun opitiki awon kebulu, a lapapọ ipari ti 2 ẹgbẹrun. Kilomita ati apapọ 4 ilu lati Shanghai to Beijing. Jara photons titilai ko le wa ni ti o ti gbe, ati awọn ti o tobi awọn aaye laarin awọn ibudo, awọn ti o ga ni anfani ti awọn alaye yoo wa ni ti bajẹ.

Lẹhin ti lọ diẹ ninu awọn ijinna, o attenuates awọn ifihan agbara, ati sayensi, ni ibere lati ṣetọju ti o tọ gbigbe ti data, o nilo a ona lati agbara ifihan awọn imudojuiwọn lẹhin ti gbogbo 100 km. Ni awọn kebulu ti wa ni waye nipa lilo fihan irinše, eyi ti o itupale awọn bọtini ti wa ni dakọ si awọn titun photons ki o si lọ siwaju.

A kekere kan itan

Ni 1984, Jean Brassard of Montreal University ati Charles Bennett of Emu daba wipe photons le ṣee lo ni cryptography fun aabo Pataki ikanni. Nwọn si dabaa kan ti o rọrun eni ti redistribution ti kuatomu cryptographic bọtini, eyi ti a npè ni BB84.

Yi eni nlo awọn kuatomu ikanni lori eyi ti alaye ti wa ni zqwq laarin meji users ni awọn fọọmu ti ariyanjiyan kuatomu ipinle. Létí wọn agbonaeburuwole le gbiyanju lati wiwọn awọn photons, ṣugbọn on ko le se o, bi so loke, ti ko ba ṣiṣe awọn wọn iparun. Ni 1989, awọn Iwadi ile-iṣẹ ti Emu Brassard ati Bennett ti da ni agbaye ni akọkọ ṣiṣẹ kuatomu cryptographic eto.

Ohun ti jẹ ni opitika kuatomu cryptographic eto (Cox)

Ipilẹ tehharakteristiki Coke (aṣiṣe oṣuwọn, data oṣuwọn, bbl) ti wa ni asọye nipa sile ikanni lara eroja ti o fẹlẹfẹlẹ kan ti atagba o si wọn kuatomu ipinle. Ojo melo Coke oriširiši gbigba ati sisẹ awọn ẹya ara ti o ti wa ni ti sopọ gbigbe ikanni.

Awọn orisun ti Ìtọjú wa ni pin si 3 kilasi:

• ẹrọ iyipada;
• microlasers;
• ina-emitting diodes.

Fun opitika ifihan agbara gbigbe alabọde ti lo bi a okun opitiki LED, ni idapo ni kebulu ti o yatọ si oniru.

Nature sepo kuatomu ibaraẹnisọrọ

Ran lati awọn ifihan agbara ninu eyi ti awọn zqwq alaye ti wa ni ti yipada isọ pẹlu egbegberun ti photons si awọn ifihan agbara ninu eyi ti ọkan polusi, lori apapọ, won ni kere ju isokan kuatomu ofin di munadoko. O ti wa ni awọn lilo ti awon ofin si kilasika cryptography laaye lati de ọdọ ìpamọ.

Aidaniloju Ilana Heisenberg lo ninu kuatomu-cryptographic ẹrọ ati nitori ti o, eyikeyi igbiyanju lati yi ni kuatomu eto ṣiṣe awọn ayipada si o, ati Ibiyi Abajade lati iru kan wiwọn, ngba ẹgbẹ ni bi awọn kan eke.

Wo ni kuatomu cryptography 100% ẹri lodi si pa?

Ni yii o yoo fun, ṣugbọn imọ awọn solusan ni o wa ko šee igbọkanle gbẹkẹle. Olosa ti bere nipa lilo a lesa tan, nipa eyi ti nwọn dazzle kuatomu aṣawari, lẹhin eyi ti nwọn gba sile lati dahun si awọn kuatomu-ini ti photons. Ma lo olona-fotonu orisun, ati awọn attackers le gba awọn anfani lati ṣe ọkan ninu wọn si wọn aami.