کارروائی میں کوانٹم مواصلات - وضاحت، خصوصیات اور دلچسپ حقائق

کوانٹم طبیعیات معلومات کی حفاظت کرنے کے لئے ایک مکمل طور پر نیا طریقہ فراہم کرتا ہے. اس کی ضرورت ہے کیوں، اب سوائے یہ ایک محفوظ مواصلاتی چینل کی تعمیر کے لیے ناممکن ہے؟ کورس کے، آپ کر سکتے ہیں. لیکن کوانٹم کمپیوٹرز سے پیدا کی ہیں، اور لمحے وہ ہر جگہ بن گیا، جب جدید خفیہ کاری یلگوردمز، بیکار ہیں ان طاقتور کمپیوٹرز تقسیم دوسری میں انہیں ٹوٹ کر سکتے ہیں کے طور پر. بنیادی ذرات - کوانٹم مواصلات آپ فوٹان کا استعمال کرتے ہوئے معلومات کو خفیہ کرنے کی اجازت دیتا ہے.

ان کمپیوٹرز، کوانٹم چینل تک رسائی حاصل، ایک یا دوسرے راستے فوٹون کی موجودہ حالت بدل جائے گی. اور کوشش کو پہنچنے والے نقصان کے نتیجے میں معلومات حاصل کرنے کے لئے. ڈیٹا کی منتقلی کی رفتار ہے، کورس کے، کم مثلا ٹیلی فون سروس دیگر فی الحال موجودہ چینلز، کے ساتھ مقابلے میں ہے. لیکن کوانٹم مواصلات سیکورٹی کی ایک بہت زیادہ سطح فراہم کرتا ہے. یہ، کورس کے، ایک بہت بڑا پلس. خاص طور پر آج کی دنیا میں سائبر جرائم دن بہ دن اضافہ ہو رہا ہے جہاں.

"Dummies کے" کے لئے کوانٹم مواصلات

ایک کبوتر ٹیلیگراف کی طرف سے فوقیت دی گئی ہے جب، کے نتیجے میں، ریڈیو ٹیلی گراف کی جگہ لے لی. بالکل، یہ آج کہیں نہیں ہے، لیکن دیگر جدید ٹیکنالوجی موجود تھے. صرف ایک دہائی قبل، انٹرنیٹ وہ آج ہیں، اور اس تک رسائی بہت مشکل حاصل کر سکتے ہیں کے طور پر بڑے پیمانے پر نہیں تھا - بہت مہنگی کارڈ، وغیرہ آج خریدنے کے لئے، انٹرنیٹ کلبوں میں جاتے ہیں، ہم ایک گھڑی نہیں رہتے، اور پر مفت انٹرنیٹ کے شوقین ہیں کرنا پڑا .. 5G.

لیکن نئے مواصلات کے معیار کو اب انٹرنیٹ کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا ایکسچینج کی تنظیم کو درپیش مسائل کو حل نہیں کرے گا ایک بار، دوسرے سیاروں پر بستیوں کی مصنوعی سیارہ سے اعداد و شمار حاصل، اور .. یہ تمام معلومات کی حفاظت ضروری ہے. اور یہ منظم، آپ کو نام نہاد کوانٹم الجھاؤ کا استعمال کر سکتے ہیں.

کوانٹم مواصلات کیا ہے؟ "Dummies کے" کے مختلف کوانٹم خصوصیات کی ایک کنکشن کے طور پر اس رجحان کی وضاحت کرتا ہے. جب ذرات ایک بڑے فاصلے کی طرف سے ایک دوسرے سے الگ کر رہے ہیں یہ بھی برقرار رہتا. مرموز اور کوانٹم الجھاؤ کی چابی کا استعمال کرتے ہوئے منتقل کیا، کسی بھی قابل قدر معلومات ہیکروں، یہ تقطیع کرنے کی کوشش کریں جو مہیا نہیں کرتی. تمام وہ حاصل کریں - یہ بیرونی مداخلت کے نظام ریاست کے طور پر دوسرے نمبر ہے، اسے تبدیل کیا جائے گا.

جیسا کلومیٹر کی صرف چند دسیوں، سگنل کی چمک کم لیکن، دنیا تخلیق کرنے میں ناکام ڈیٹا ٹرانسمیشن نظام. سیٹلائٹ، 2016 میں شروع، مزید 7 ہزار کلومیٹر کوانٹم چابی ٹرانسمیشن فاصلے کی اسکیم کو لاگو کرنے میں مدد ملے گی.

پہلی کامیاب کوششوں کے نئے کنکشن استعمال کرنے کے لئے

کوانٹم خفیہ نگاری کا پہلا پروٹوکول، 1984. آج میں ان کا استقبال کیا اس ٹیکنالوجی بینکاری کے شعبے میں کامیابی سے استعمال کیا گیا ہے. معروف کمپنیوں کو ان cryptosystem کی پیشکش شروع کر دیا.

کوانٹم مواصلات کے لنک پر ایک معیاری فائبر آپٹک کیبل پر کیا جاتا ہے. روسی پہلے محفوظ چینل میں یہ کمپارٹمنٹ نیو Cheryomushki میں "Gazpromabanka" اور گائے شافٹ درمیان پھنسے کیا گیا تھا. کل لمبائی 30.6 کلومیٹر، ٹرانسمیشن کی غلطیوں کی چابی پائے جاتے ہیں، لیکن ان کی شرح فیصد کم ہوتا ہے - صرف 5 فیصد.

چین مواصلاتی مصنوعی سیارہ کوانٹم آغاز

دنیا کی پہلی ایسی سیٹلائٹ چین میں شروع کیا گیا تھا. راکٹ لانگ مارچ 2D آغاز اگست 16 کوسموڈروم Tszyu-کوان کے ساتھ، 2016. 600 کلو سیٹلائٹ ایک سورج تلیکالک مدار کے لئے 2 سال کی عمر میں مکھی، زیر 310 میل (یا 500 کلومیٹر) کی اونچائی ہو جائے گا "ایک برہمانڈیی پیمانے پر کوانٹم تجربات." زمین کے گرد اپریٹس کی سرکولیشن مدت ڈیڑھ گھنٹے کے برابر ہے.

جو V صدی عیسوی میں رہتے تھے فلسفی کے اعزاز میں Micius، یا "مو-ج" نامی سیٹلائٹ کوانٹم مواصلات، اور، کے طور پر عام طور پر خیال کیا جاتا ہے، سب سے پہلے باہر نظری تجربات کئے. سائنسدانوں کوانٹم الجھاؤ کا طریقہ کار کا مطالعہ اور منعقد کرنے جا رہے ہیں کوانٹم teleportation کے ایک سیٹلائٹ اور تبت میں ایک لیبارٹری کے درمیان.

مؤخر الذکر ایک پہلے سے مقرر کی دوری طرف ذرہ کی کوانٹم ریاست بھجوائے. اس عمل کی وصولی کے لئے الجھی (دوسرے الفاظ میں، منسلک) ایک دوسرے سے فاصلے پر ہیں کہ ذرات کی ایک جوڑی کی ضرورت ہے. کوانٹم طبیعیات کے مطابق، وہ آپ کو بہت دور ایک دوسرے سے ہیں، اس وقت بھی جب پارٹنر کی حیثیت کے بارے میں معلومات پر قبضہ کرنے کے قابل ہیں. اس لیبارٹری میں اگلے ہے جو اس کے پارٹنر، پر کام کر، گہری خلا میں واقع ہے جس میں ذرہ، اثر انداز کرنا ممکن ہے.

سیٹلائٹ دو الجھی photons کی تخلیق اور زمین پر انہیں بھیج دیں گے. تجربہ کامیاب رہتی ہے تو، یہ ایک نئے دور کے آغاز کے موقع گے. یہ مصنوعی سیارہ کے درجنوں مریخ پر اور چاند پر مستقبل بستیوں کے لئے خلا میں بھی کوانٹم مواصلات ہر جگہ کوانٹم انٹرنیٹ فراہم کرنے نہ صرف، لیکن قابل ہو جائے گا.

کیوں ہم اس طرح صحابہ ضرورت ہے

لیکن ہم ایک سیٹلائٹ کوانٹم مواصلات کیوں ضرورت ہے؟ موجودہ روایتی مصنوعی سیارہ کافی نہیں ہے؟ حقیقت یہ ہے کہ یہ مصنوعی سیارہ معمول کی جگہ نہیں ملے گی. کوانٹم مواصلات کے اصول ضابطہ کاری اور موجودہ روایتی ڈیٹا کے چینلز کی حفاظت کرنا ہے. اس کی مدد سے، مثال کے طور پر پہلے سے ہی سیکورٹی سوئٹزر لینڈ میں 2007 میں ہونے والے پارلیمانی انتخابات کے دوران فراہم کرتا ہے.

غیر منافع بخش تحقیقی تنظیم Battelle میموریل انسٹی ٹیوٹ، امریکہ میں دفاتر کے درمیان معلومات کے تبادلے کی جاتی ہیں (اوہائیو) اور میں آئرلینڈ (ڈبلن) کوانٹم الجھاؤ کا استعمال کرتے ہوئے. روشنی کا بنیادی ذرات - اس اصول photons کے رویے پر مبنی ہے. ان کی مدد سے، معلومات انکوڈنگ اور منزل کے لئے بھیجا جاتا ہے. نظریاتی طور پر، مداخلت کرنے سے بھی سب سے زیادہ درست کرنے کی کوشش، ایک نشان چھوڑ دیں. کوانٹم چابی تبدیلی فوری طور پر اثر لیتا ہے، اور ہیکر ایک بے معنی کیریکٹر سیٹ وصول کرنے کی کوشش کی. لہذا، تمام ڈیٹا مواصلاتی چینلز کے ذریعے منتقل کیا جائے گا، یہ تقطیع یا کاپی کرنے کے لئے ناممکن ہے.

سیٹلائٹ سائنسدانوں زمین اسٹیشن اور سیٹلائٹ خود درمیان چابی تقسیم کے ٹیسٹ کرنے میں مدد ملے گی.

چین میں کوانٹم مواصلات فائبر آپٹک کیبلز، 2 ہزار کلومیٹر کی کل لمبائی اور بیجنگ شنگھائی سے 4 شہروں کو ملا کے ذریعہ سے لاگو کیا جائے گا. سیریز photons کی غیر معینہ مدت تک منتقل نہیں کیا جا سکتا ہے، اور زیادہ سے زیادہ سٹیشنوں کے درمیان فاصلہ، اعلی موقع کی معلومات کو نقصان پہنچا جائے گا.

کچھ فاصلے جانے کے بعد، جو، سگنل، اور سائنسدانوں attenuates کے اعداد و شمار کے درست ٹرانسمیشن برقرار رکھنے کے لئے ترتیب میں، ہر 100 کلومیٹر کے بعد اپ ڈیٹ اشارہ کرنے کے لئے ایک راستہ کی ضرورت ہے. کیبلز میں اہم نئی فوٹان کو کاپی کیا جاتا ہے کا تجزیہ کرتا ہے اور مزید جاتا ہے جس میں ثابت اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے کی طرف سے حاصل کیا جاتا ہے.

ایک چھوٹی سی تاریخ

1984 میں مونٹریال یونیورسٹی اور آئی بی ایم کے چارلس بینٹ کے جین Brassard فوٹان محفوظ بنیادی چینل کے لئے خفیہ نگاری میں استعمال کیا جا سکتا ہے کہ تجویز پیش کی. وہ کوانٹم cryptographic چابیاں، جس BB84 نامزد کیا گیا تھا کے پنروئترن کی ایک سادہ اسکیم تجویز پیش کی.

یہ سکیم کوانٹم چینل ہے جس پر معلومات پولرائزڈ کوانٹم ریاستوں کی شکل میں دو صارفین کے درمیان منتقل کیا جاتا ہے استعمال کرتا ہے. Overhears ان ہیکر photons کی پیمائش کرنے کی کوشش کر سکتے ہیں، لیکن جیسا کہ اوپر بیان انہوں نے یہ نہیں کر سکتے، ان کو مسخ نہیں بنا ہے. 1989 میں IBM Brassard اور بینےٹ کی ریسرچ سنٹر دنیا کا پہلا کام کر کوانٹم رمزی نظام کو پیدا کیا ہے.

نظری کوانٹم رمزی نظام میں کیا ہے (کاکس)

بنیادی tehharakteristiki کوک (خرابی کی شرح، کے اعداد و شمار کی شرح، وغیرہ) کے پیرامیٹرز چینل کے قیام کے ایک منتقل اور ناپا کوانٹم ریاستوں کی تشکیل جس کے عناصر کی طرف سے وضاحت کر رہے ہیں. عام طور پر کوک وصول اور جس ٹرانسمیشن چینل جڑے ہوئے ہیں حصوں کی ترسیل پر مشتمل ہے.

تابکاری کے ذرائع 3 قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے:

• lasers کے؛
• microlasers؛
• روشنی اتسرجک diodes.

نظری سگنل ٹرانسمیشن درمیانے درجے کے طور پر ایک فائبر آپٹک ایل ای ڈی، مختلف ڈیزائن کی کیبلز میں مل جاتا ہے.

فطرت رازداری کوانٹم مواصلات

سگنل ہے جس میں منتقل معلومات سگنل سے ایک پلس، اوسطا، وہ اتحاد کوانٹم قوانین کے مقابلے میں کم مؤثر ہو جاتے ہیں جس میں photons کے ہزاروں کے ساتھ دالوں انکوڈنگ ہے سے تجاوز کرنا. یہ کلاسیکی خفیہ نگاری کے لیے ان قوانین کے استعمال رازداری کی تک پہنچنے کے لئے کی اجازت دیتا ہے.

اصول غیر یقینی Heisenberg کی مقدار کی رمزی آلات میں استعمال کیا جاتا ہے اور اس کی وجہ سے، کسی بھی کوششوں کوانٹم نظام میں تبدیلیاں کرنے میں تبدیل کرنے کے لئے، اور اس طرح ایک پیمائش کے نتیجے میں تشکیل، وصول جانب ایک جھوٹا طور پر مقرر کیا جاتا ہے.

چوری کے خلاف کوانٹم خفیہ نگاری 100٪ بات کی ضمانت ہے؟

اصول میں یہ دیتا ہے، لیکن تکنیکی حل مکمل طور پر قابل اعتماد نہیں ہیں. ہیکرز ایک لیزر بیم، وہ کوانٹم ڈٹیکٹر، جس کے بعد وہ photons کے کوانٹم خواص کا جواب دینے سے باز چکاچوند جس کے ذریعے استعمال کرتے ہوئے شروع کر دیا ہے. کبھی کبھی کثیر فوٹون ذرائع سے استعمال کیا جاتا ہے، اور حملہ آوروں کو ان میں سے ایک کو منتقل کرنے کی اور جیسی پیمائش کرنے کا موقع مل سکتا ہے.