Британски учени създадоха най-голямата квантова комуникационна система

Британски учени създадоха най-голямата квантова комуникационна система

© Pixabay.com



Екип от Университета в Бристол е разработил нов вид комуникационна мрежа, използвайки метод, наречен мултиплексиращо квантово заплитане. Заплитането е квантово свойство, при което два обекта, например двойка фотони, са свързани така, че измерването на един от тях незабавно влияе върху измереното състояние на другия, независимо от разстоянието между тях. Това може да се използва за генериране на сигурен ключ за криптиране на информация.


Квантовите комуникационни системи са по-сигурни от обикновените мрежи, тъй като разчитат на квантовите свойства на фотоните, а не на компютърен код, който може да бъде разбит. Но изграждането на такива системи е скъпо.


Квантовата комуникация се базира на принципите на квантовата физика. Една елементарна частица като един фотон не може да бъде точно копиран, но може да бъде заплетен с друг фотон, така че и двете частици да се държат по един и същи начин, когато се измерват, без значение колко са отдалечени - нещо, което Алберт Айнщайн нарича "призрачно действие от разстояние".




Настоящите методи за защита на онлайн данните е шифроване с помощта на математически задачи, които са лесни за решаване, ако имате цифров ключ за отключване на шифъра, но трудно разрешими без него. "Трудно" обаче не означава невъзможно и при достатъчно време и компютърна мощ днешните методи за криптиране могат да бъдат сравнително лесно разбити.


Квантовата комуникация, от друга страна, създава ключове, използвайки невъзможни за копиране фотони. На практика всеки опит за копиране на тези ключове неизбежно ще доведе до грешки, които могат да бъдат открити. Това означава, че никой - без значение от способностите си или суперкомпютъра, който ползва - не може да направи реплика на квантов ключ или да прочете съобщението, което той криптира.


Нашето решение е мащабируемо, относително евтино и, най-важното, невъзможно да бъде разбито. То трябва да проправи пътя за много по-бързото развитие и широко разпространение на тази технология.


Сидарт Джоши,

изследовател в Лабораторията за квантови технологии (QET), Бристол


Тази концепция вече е демонстрирана в сателити и през оптични кабели и се използва за изпращане на защитени съобщения между различни държави. Но все още не се използва в ежедневието, защото изисква скъпа, специализирана технология, а предложените системи не могат да се разрастват с нови членове и да поддържат увеличаващ се обем работа.


Вместо да свързва потребителите директно един с друг, което е скъпо при работа с голяма мрежа, мултиплексиращото заплитане разделя фотоните от един лазер според дължината на вълната им. Всяка дължина на вълната може да съдържа поток от данни, което означава, че системата може да поддържа между 50 и 100 потребители, казва Сидарт Джоши, водещ автор на изследването, публикувано в Science Advances.


Екипът е тествал системата с осем потребители по съществуващи оптични влакна в Бристол. Повече от 100 души биха могли потенциално да използват системата, казва Джоши, защото не всеки има нужда да бъде свързан през цялото време.


Цялостната мрежова архитектура, показваща физическия слой, комуникационния слой и начина на разпределение на каналите с дължина на вълната.

© Siddarth Joshi/QET Bristol

Цялостната мрежова архитектура, показваща физическия слой, комуникационния слой и начина на разпределение на каналите с дължина на вълната.


Според екипа тяхната тестова система е най-голямата в света мрежа, базирана на заплитане, като брой потребители и се различава от по-големите мрежи като тази в Китай, които използват "доверени възли" с квантови повторители. Там се предава съобщение по линия на потребители, което означава, че всеки легитимен потребител по мрежата може да има достъп до информацията.


"Китайската мрежа има за цел да изгради 2000-километрова връзка между Пекин и Шанхай. Ние имаме за цел да свържем всички заедно", казва Джоши.


Преминаването към система без нужда от "доверени възли" е голямо развитие, казва Харун Шиляк от Тринити колидж, Дъблин, пред New Scientist. Идеята на екипа в Бристол е "важна стъпка към квантовия интернет с безпрецедентна сигурност и поверителност", казва той.


Докато предишните квантови системи са се изграждали с години на цена от милиони долари, новата мрежа е създадена в рамките на няколко месеца за по-малко от 300 000 британски лири.


Но Шиляк предупреждава, че макар концепцията да е доказана, има проблеми при степента на грешки при разпознаване на фотони в реалистични граници при работа с по-голяма мрежа. Ако честотата на грешки надвишава определен процент, може да не е възможно да се създадат защитени ключове за криптиране.


Джоши вярва, че рискът е управляем и методът може да се използва за свързване на милиони устройства заедно. "Това, което се опитваме да направим, е да изградим квантовия интернет", казва той.


Всичко, което трябва да знаете за:

Ключови думи към статията:

Коментари (9)
  1. Подредба: Сортирай
  1. 1 Профил на padrino
    padrino
    Рейтинг: 2715 Любопитно

    Ако го обявяват открито, че са постигнали такъв резултат, направете си сметката от колко време това е достъпно за някой от агенциите? Това което се казва/дава на масовия потребител обикновено се ползва от службите от години 😂😂😂.
    Помните ли 128 бит защита в компютрите, как се хвалеха, че била стандарт на НАТО, а то се оказа, че го направиха достъпен СЛЕД като НАТО престанаха да го ползват за криптиране.....

    На сеКУРити гардове (cgv37662786), малоумни (EUdefender) и тролове (Шака Зулу) не отговарям 😁
  2. 2 Профил на morf
    morf
    Рейтинг: 873 Неутрално

    Напоследък Дневник засилиха публикуването на нАучни статии, или по-скоро научно-популярни. Скоро мисля търсихте и редактор, явно сега виждаме резултата. Похвално дело, успех! :)

  3. 3 Профил на Тангра
    Тангра
    Рейтинг: 734 Весело

    Хак да им е, на хакерите! ;)

  4. 4 Профил на padrino
    padrino
    Рейтинг: 2715 Весело

    Хак да им е, на хакерите! ;)
    —цитат от коментар 3 на Тангра


    Тайпито го закъса сега 😂😂😂😂😂😂😂😂😂

    На сеКУРити гардове (cgv37662786), малоумни (EUdefender) и тролове (Шака Зулу) не отговарям 😁
  5. 5 Профил на Go Go
    Go Go
    Рейтинг: 444 Весело

    Споко, руската мафия ще започне да използва квантовото криптиране веднага след влизането на системата в действие. Те и сега използват най-трудното за разбиване криптиране. След тях ще се включат китайчетата, а накрая Вуте ще изпрати криптирано съобщение на Нане: “Моа да криптирам чрез квантово сплитане.” Нане ще го пита: “Друго, друго?”, на което криптираният отговор е: “Моа и да не криптирам...”

    А роботите през туй време ще копат...

    73! Go Go
  6. 6 Профил на Molossian
    Molossian
    Рейтинг: 1459 Неутрално
  7. 7 Профил на charlesdegaulle
    charlesdegaulle
    Рейтинг: 1551 Неутрално

    Нещо особено важно при 5G мрежата. В която всичко ти е онлайн. Независимо колко е скъпа самата технология.

  8. 8 Профил на daskal1
    daskal1
    Рейтинг: 4592 Любопитно

    До коментар [#2] от "morf":

    Така е, но не виждам източника на статията. Все пак се цитират изказвания на отделни лица и би трябвало да има такъв източник. Или греша?

  9. 9 Профил на The sphere
    The sphere
    Рейтинг: 746 Весело

    Очаквам Дани Кирилов да ми разясни технологията. Не можах да разбера, квантовото заплитане само за предаването на ключа ли се ползва или постоянно при трансфера на данните?
    Теоретично има начин да се разбие кодът. При квантовото оплитане има пренасяне на информация на квантово ниво между двете елементарни частици, при промяна на тяхното състояние. На практика днешните учени не разполагат с технология за прихващане на тази квантова информация.

    "Социализма свършва, когато свършат парите на другите."




За да коментирате, е нужно да влезете в профила си или да се регистрирате.
С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. ОK