Lansat în urmă cu peste un an, satelitul Chinei a demonstrat acum distribuția cuantică a cheilor către sol, oferindu-i potențial control asupra rețelei globale de comunicații. Această tehnologie se va potrivi fără îndoială cu ambițiile sale de a crea o monedă blockchain globală dominantă, pentru că va fi „imposibil de piratat”. ⁃ Editor TN
Oamenii de știință chinezi au devenit primii care au realizat distribuția de chei cuantice de la un satelit la sol, punând bazele construirii unei rețele de comunicare cuantică globală antiderapant.
Realizarea bazată pe experimentele efectuate cu primul satelit cuantic din lume, Experimentele cuantice la scară spațială (QUESS), a fost publicată joi în revista academică autorizată Nature.
Recenzorii Nature au comentat că experimentul a fost o realizare impresionantă și a constituit o etapă importantă în domeniu.
Poreclit „Micius”, după un filozof și om de știință chinez din secolul 5 î.Hr. care a fost creditat ca prima persoană care a efectuat experimente optice, satelitul de 600 de kilograme plus a fost trimis pe o orbită sincronă solară la o altitudine de 500 de kilometri pe 16 august 2016.
Pan Jianwei, om de știință principal al QUESS și academician al Academiei Chineze de Științe (CAS), a declarat că satelitul a trimis chei cuantice către stațiile terestre din Xinglong, în provincia Hebei din nordul Chinei, și din Nanshan, lângă Urumqi, capitala Xinjiang Uygur din nord-vestul Chinei. Regiune autonomă.
Distanța de comunicație dintre satelit și stația de la sol variază de la 645 kilometri la 1,200 kilometri, iar rata de transmitere a cheilor cuantice de la satelit la sol este până la 20 ordine de mărime mai eficientă decât cea așteptată folosind o fibră optică de aceeași lungime, a spus Tigaie.
Când satelitul zboară peste China, oferă o fereastră de experiment de aproximativ 10 minute. În acest timp, cheia de securitate 300 kbit poate fi generată și trimisă de satelit, potrivit Pan.
„Asta, de exemplu, poate satisface cererea de a efectua un apel absolut sigur sau de a transmite o cantitate mare de date bancare”, a spus Pan.
„Distribuția cheii cuantice bazată pe satelit poate fi legată de rețelele cuantice metropolitane în care fibrele sunt suficiente și convenabile pentru a conecta numeroși utilizatori într-un oraș de peste 100 km. Putem astfel imagina o rețea cuantică integrată spațiu-sol, care să permită criptografia cuantică - cel mai probabil prima aplicație comercială a informațiilor cuantice - utilă la scară globală ”, a spus Pan.
Stabilirea unei legături fiabile spațiu-sol pentru o transmisie fidelă a statului cuantic deschide calea către rețele cuantice la scară globală, a adăugat el.
COMUNICAREA CU PRELUI DE HACK
Comunicările private și sigure sunt foarte căutate. Criptografia tradițională cu cheie publică se bazează de obicei pe intractabilitatea calculată a anumitor funcții matematice.
Însă un computer cuantic puternic, pe care oamenii de știință din întreaga lume încă îl dezvoltă, este considerat a fi o amenințare prin faptul că ar putea face totul pe un computer convențional care poate fi hackabil.
Cu toate acestea, ca o monedă cu două laturi, mecanica cuantică servește și ca protector al informațiilor.
Prin valorificarea cuantificării cuantice, tehnologia cuantică a cheii este utilizată în comunicațiile cuantice, excludând posibilitatea de a conecta și conecta perfect comunicarea.
Pan a explicat că o cheie cuantică este formată dintr-un șir de numere aleatorii generate între doi utilizatori care comunică pentru a codifica informațiile. Odată interceptată sau măsurată, starea cuantică a cheii se va schimba, iar informațiile care sunt interceptate se vor autodistruge.
Un utilizator care se află pe canalul cuantic care încearcă să obțină informații despre cheie va introduce în mod inevitabil perturbări în sistem și poate fi detectat de utilizatorii care comunică, a spus Pan.
LIMITELE DE ÎNCĂLCARE ÎN SPATIU
În practică, distanța realizabilă pentru distribuția cheilor cuantice a fost limitată la câteva sute de kilometri, din cauza pierderii fotonilor în transmisie prin fibre optice, a spus Pan.
„Dacă transmitem cheia cuantică printr-o fibră de 1,200 km, chiar și cu o sursă perfectă de foton unic și detectoare ideale de foton unic, am obține doar o cheie cernută de 1 bit pe șase milioane de ani”, a spus Pan.
O soluție mai directă și mai promițătoare pentru distribuirea cheilor cuantice la scară globală este prin sateliți. Transmiterea fotonilor între stațiile de satelit și cele de la sol, lărgește foarte mult domeniul comunicării cuantice, a spus Pan.
Comparativ cu canalele terestre, conexiunea satelit-sol a redus semnificativ pierderile. Acest lucru se datorează în principal faptului că grosimea efectivă a atmosferei este de 10 km, iar cea mai mare parte a căii de transmisie a fotonului se află în spațiu gol, cu absorbție și turbulențe neglijabile.
Oamenii de știință se așteaptă ca comunicările cuantice să schimbe fundamental dezvoltarea umană în următoarele două sau trei decenii, deoarece există perspective enorme pentru aplicarea noii generații de comunicare în domenii precum apărare, militar și finanțe.
wpDiscuz