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在行动量子通信 - 描述,功能和有趣的事实

量子物理学提供了保护信息的全新方式。 需要它为什么,但现在是不可能建立安全通信通道? 当然,你可以。 但是,量子计算机被创建,而当他们成为无处不在的那一刻,现代加密算法是无用的,因为这些功能强大的计算机可以在一秒钟破解它们。 量子通信可以使用光子您加密信息 - 基本粒子。

这些计算机,访问量子信道,这种或那种方式将改变光子的当前状态。 而试图让造成损害的信息。 的数据传送速度,当然,与其它现有信道,诸如电话服务相比是较低的。 但量子通信提供了安全的更高的水平。 这,当然,一个非常大的利好。 尤其是在今天的世界里,网络犯罪日益增加。

对于“傻瓜”量子通信

当一个鸽已由电报取代,进而,替换了无线电报。 当然,今天,没有任何地方是去了,但也有其他现代技术。 就在十年前,互联网并不普遍,因为它们是今天,并获得它可以得到相当困难 - 只好去网上俱乐部,买很贵卡等。今天,我们不住一个小时,并期待免费上网.. 5G。

但是,一旦新的通信标准解决不了,现在通过互联网面向数据交换的组织存在的问题,从其他星球上的定居点的卫星接收数据,等等。所有这些信息必须得到保护。 并组织它,你可以使用所谓的量子纠缠。

什么是量子通信? 对于“傻瓜”解释了这一现象的不同的量子特性的连接。 即使当颗粒彼此分开大的距离它仍然存在。 加密,并利用量子纠缠键发送,不提供任何有价值的信息的黑客,谁试图拦截它。 所有他们得到 - 这是其它号码作为外部干预的系统状态,它会被改变。

但要打造世界失败的数据传输系统,因为只有几十公里,信号消失了。 该卫星于2016年推出,将有助于实现量子密钥传输距离的计划超过7万。公里。

第一次成功尝试使用新的连接

量子密码术的第一个协议,于1984年今天收到,该技术已在银行业成功应用。 知名企业开始提供自己的密码。

量子通信链路上的标准光纤电缆进行。 在俄罗斯的第一个安全通道,它被夹在车厢“Gazpromabanka”在新Cheryomushki和奶牛轴之间。 全长30.6公里处,发生传输错误的关键,但它们的比例是最小的 - 只有5%。

中国发射通信卫星的量子

世界上第一个这样的卫星是在中国推出。 火箭长征-2D发射 8月16日 2016年,随着航天发射场秋祖铨。 600千克卫星将是2岁飞一太阳同步轨道,310英里(或500公里)下的高度“上的宇宙规模量子实验”。 环绕地球的设备的循环周期等于一个半小时。

卫星称为Micius,还是“莫子”,在哲学家的荣誉量子通信,谁住在V世纪AD 并且,如通常认为,第一执行光学实验。 科学家们将研究量子纠缠的机制和保持 量子态隐形传输 ,卫星和西藏之间的实验室。

后者以预定的距离发送所述粒子的量子状态。 为实现这一过程的需要一双缠结(换言之,连接的)颗粒,其在彼此的距离。 根据量子物理学,所以能捕捉到有关合作伙伴的状态信息,甚至当你远离对方。 它可以影响粒子,它位于深空,她的搭档,谁是下一个实验室工作。

该卫星将创建两个纠缠光子并将它们发送到地球。 如果实验成功,将标志着一个新时代的开始。 这些卫星的数十个将不仅能够提供无处不在的互联网量子,但为未来火星和月球上的定居点空间也量子通信。

我们为什么需要这样的同伴

但是为什么我们需要一个卫星量子通信? 在现有的常规卫星是不够的? 这些卫星将不会取代常规的事实。 量子通信的原理是编码和保护现有的常规数据信道。 有了它的帮助,例如,已经在瑞士在2007年议会选举期间的安全性。

非营利研究机构巴特尔纪念研究所,开展信息,在美国的办事处之间的交换(俄亥俄州)和爱尔兰利用量子纠缠(都柏林)。 它的原理是基于光子的行为 - 光的基本粒子。 在他们的帮助下,信息被编码并发送至目的地。 从理论上讲,即使是最准确的企图干涉,留下痕迹。 量子密钥更改将立即生效,黑客试图得到一个无意义的字符集。 因此,所有的数据将通过通信信道来传输,这是不可能截取或复制。

该卫星将帮助科学家测试地面站和卫星本身之间密钥分配。

在中国量子通信将通过光纤电缆2万。公里的总长度,并从上海组合4个城市到北京来实现。 系列光子无限期不能转移,而较大的站之间的距离,几率就越高,该信息将被破坏。

去一段距离后,削弱了信号,和科学家,以保持数据的正确传输,需要一种信号,对每个100公里后的更新。 在电缆通过使用经过验证的部件,其分析键被复制到新的光子和更进一步实现。

一个小历史

在1984年,蒙特利尔大学和IBM的查尔斯·本尼特的吉恩·布拉萨德建议光子可以在密码学中用于安全基本信道。 他们提出了量子密钥,其被命名为BB84再分配的一个简单的方案。

此方案使用在其上的信息被在偏振量子态的形式在两个用户之间传送的量子通道。 偷听他们的黑客可以尝试测量光子,但他不能做到这一点,如上所述,不是让他们失真。 1989年,IBM臂章和Bennett研究中心已经建立了世界上第一个工作量子密码系统。

什么是光量子加密系统(COX)

基本tehharakteristiki COKE(误差率,数据率等)由参数沟道形成,其形成的发射和测量的量子态的元件限定。 通常COKE由接收和发送,其连接的传输信道的部件。

辐射的源被分成3类:

  • 激光器;
  • 微型激光器;
  • 发光二极管。

对于光信号的传输介质被用作光纤的LED,组合不同的设计的电缆。

自然保密量子通信

从在其中发送的信息进行编码的脉冲与数千个光子,其中一个脉冲,平均来说,它们具有小于一量子定律成为有效的信号传递的信号。 这是经典密码学中使用这些法律允许达到的隐私。

不确定性原理海森堡在量子加密设备使用,并且因为这一点,任何企图在该量子系统进行更改其更改,并形成从这样的测量得到的,在接收侧被确定为错误的。

请问量子密码100%保证对入室盗窃?

从理论上讲它给人,但技术方案并不完全可靠。 黑客已经使用激光束,通过它们炫量子检测器,之后他们停止到光子的量子特性响应开始。 有时用多光子源,攻击者可以有机会通过他们的一个并测量相同。

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