Kwantumkommunikasie-eksperiment om enkripsie te revolusioneer - Wetenskap - 2022
'N Onversorgde span navorsers het 'n nuwe innoverende protokol vir kwantumkommunikasie geskep, volgens 'n eksklusiewe verslag van Space.com.
Dit kan 'n rewolusie maak in die manier waarop ons sensitiewe inligting enkripteer en stuur.
VERWANTE: NUWE DEURBRAAK IN QUANTUM KOMMUNIKASIE TOON BELOFTE
Die span se nuwe kwantummetode is daarop gemik om 'n satelliet met 'n lae baan te gebruik om gekodeerde boodskappe oor groter fisiese afstand na stasies op die grond uit te stuur as ander metodes vir langafstandkommunikasie.
Dit kan 'n rewolusie maak vir die deel van data wat die beste geskik is vir 'n beperkte aantal oë - en die beskerming van inligting in 'n tyd van stygende wêreldwye kuberveiligheidsbedreigings.
Kwantumkommunikasie - ook kwantiesleutelverspreiding genoem - kodeer data wat van een toestel na 'n ander gestuur word, met slegs die fisiese wette. Dit word gedoen deur versleutelde data te stuur deur deeltjies genaamd kwantumbitse, of kwbits, berig Space.com.
Qubits: hoe kwantumkommunikasie werk
Qubits se eienskappe word in pare gekoppel, wat in ewekansige volgorde gegenereer word. Dit beteken dat die qubit-pare wat tussen 'n stuur- en ontvangtoestel gedeel word, 'n geheime frase uitspel wat vervolgens gebruik word om 'n opvolg-oordrag van data te versleutel.
Kwantumkommunikasiestelsels werk met behulp van enkele fotone (lig self) - wat in 'n kwantumsuperposisie-toestand gekodeer is, waar deeltjies soos golwe optree. Sodra dit gekodeer is, word hierdie fotone na verafgeleë plekke oorgedra.
Hierdie meganisme van kodering en dekodering word gebruik tussen verafgeleë partye wat elkeen 'n string ewekansige stukkies, bekend as geheime sleutels, deel. Dit word weer gebruik om geheime boodskappe te enkripteer en te ontsyfer.
Die aanpassing van kwantumsleutels in LEO met die Micius van China
"Vorige pogings om kwantumsleutels direk onder twee grondgebruikers onder werklike omstandighede te versprei, het ongeveer 100 kilometer afstande bereik," het Jian-Wei Pan, 'n kwantumfisikus en professor in fisika aan die Universiteit van Wetenskap en Tegnologie in China, gesê. ook hoofskrywer van die nuwe studie, na Space.com. "Die gebruik van satelliete is 'n belowende oplossing vir hierdie probleem."
Navorsers wat aan hierdie eksperiment deelgeneem het, gebruik 'n satelliet in 'n lae aarde-baan (LEO) genaamd Micius - vernoem na 'n ou Chinese filosoof - as 'n transmissiebron waarvandaan data na 'n optiese grondstasie kan afskakel.
Micius, wat in 2016 van stapel gestuur is, was die wêreld se eerste kwantumkommunikasiesatelliet en het sedertdien in LEO gebly met ongeveer 18.000 km / u (28.968 km / uur).
Kwantumverstrengeling in LEO
Aan boord van die Micius-satelliet word pare verstrengelde fotone gegenereer, opgesplit en dan via twee tweerigtingafskakels versprei na twee grondsterrewagte in Delingha en Nanshan in China - wat 1.200 km van mekaar af is.
Die eksperiment het die afstand tussen twee partye suksesvol vergroot in vergelyking met ander eksperimente. In vroeër is kwantumkommunikasiepogings aangewend op ongeveer 100 kilometer.
Nou werk hulle ongeveer 1.200 km, berig Space.com.
Ruimtegebaseerde kwantumkommunikasie het 'n groter effektiewe afstand
Dit is deels te wyte aan die gebrek aan verskillende materiale in Micius se omgewing. Daar is niks in die weg van uitsendings in die ruimte nie. Niks soos lug, gasse, water of die rotsagtige aarde self nie.
'Op die manier kan 'n mens twee afgeleë punte op aarde gemaklik verbind met 'n baie verminderde kanaalverlies omdat die meeste van die fotone se voortplantingsweg in 'n leë ruimte is met 'n weglaatbare verlies en dekoherensie,' het Pan aan Space.com gesê.
Hierdie ruimte-gebaseerde eksperiment duur voort sedert 2017, toe kwantumkommunikasie nog meer ontluikend was. In September 2017 stel China die wêreld se eerste langafstand-kwantumkommunikasietelefoon bekend - wat Beijing met Sjanghai verbind.
Kwantumkommunikasie begin lyk soos die volgende generasie standaard vir data-uitruil - dit bied nuwe en ongeëwenaarde sekuriteit as 'n manier om sensitiewe inligting regoor die wêreld te deel. Hierdie onlangse eksperiment in LEO beliggaam 'n stap in die rigting van die ontwikkeling van 'n nuwe wêreldwye stelsel vir die deel van geïnkripteerde data wat volgens kenners feitlik 'n hakerbestand is.