علم

يمكن لتجربة الاتصالات الكمومية الفضائية أن تحدث ثورة في التشفير

يمكن لتجربة الاتصالات الكمومية الفضائية أن تحدث ثورة في التشفير


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنشأ فريق مقدام من الباحثين بروتوكولًا مبتكرًا جديدًا للاتصال الكمي ، وفقًا لتقرير حصري من موقع ProfoundSpace.org.

يمكن أن يحدث هذا ثورة في طريقة تشفيرنا وإرسال المعلومات الحساسة.

ذات صلة: اختراق جديد في الاتصال الكمي يظهر الوعد

تجربة اتصالات الكم الفضائية

تهدف الطريقة الكمومية الجديدة للفريق إلى استخدام قمر صناعي ذي مدار منخفض لنقل الرسائل المشفرة إلى المحطات الموجودة على الأرض عبر مسافة مادية أكبر من الطرق الأخرى للاتصالات بعيدة المدى.

قد يُحدث هذا ثورة في كيفية مشاركة البيانات الأنسب لعدد محدود من العيون - حماية المعلومات في وقت تتزايد فيه تهديدات الأمن السيبراني العالمية.

يشفر الاتصال الكمي - ويسمى أيضًا توزيع المفتاح الكمومي - البيانات المرسلة من جهاز إلى آخر باستخدام قوانين الفيزياء. يتم ذلك عن طريق إرسال بيانات مشفرة من خلال جزيئات تسمى بتات الكم أو الكيوبت ، وفقًا لتقرير موقع Space.com.

Qubits: كيف يعمل الاتصال الكمي

ترتبط خصائص Qubits في أزواج ، يتم إنشاؤها بترتيب عشوائي. هذا يعني أن أزواج الكيوبت المشتركة بين جهاز الإرسال والاستقبال توضح عبارة سرية تُستخدم لاحقًا لتشفير إرسال متابعة للبيانات.

تعمل أنظمة الاتصالات الكمومية من خلال استخدام الفوتونات الفردية (الضوء نفسه) - والتي يتم ترميزها في حالة تراكب كمي ، حيث تتصرف الجسيمات مثل الموجات. بمجرد تشفيرها ، يتم إرسال هذه الفوتونات إلى مواقع بعيدة.

تُستخدم آلية التشفير وفك التشفير هذه بين الأطراف البعيدة التي يشترك كل منها في سلسلة من البتات العشوائية المعروفة باسم المفاتيح السرية. وتستخدم هذه بدورها لتشفير وفك تشفير الرسائل السرية.

تكييف مفاتيح الكم في المدار الأرضي المنخفض مع Micius الصينية

قال جيان وي بان ، عالم فيزياء الكم وأستاذ الفيزياء في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين: "لقد وصلت المحاولات السابقة لتوزيع مفاتيح الكم مباشرة بين مستخدمين أرضيين في ظروف العالم الحقيقي إلى مسافات تبلغ حوالي 100 كيلومتر فقط". أيضًا مؤلف الدراسة الجديدة ، لموقع Space.com. "الحل الواعد لهذه المشكلة هو استغلال الأقمار الصناعية".

استخدم الباحثون المشاركون في هذه التجربة قمرًا صناعيًا في مدار أرضي منخفض (LEO) يسمى ميسيوس - سمي على اسم فيلسوف صيني قديم - كمصدر إرسال يمكن من خلاله نقل البيانات إلى محطة أرضية بصرية.

تم إطلاق Micius في عام 2016 ، وكان أول قمر صناعي للاتصالات الكمومية في العالم ، وظل في المدار الأرضي المنخفض يتحرك بسرعة 18000 ميل في الساعة (28968 كم / ساعة) منذ ذلك الحين.

التشابك الكمي في المدار الأرضي المنخفض

على متن القمر الصناعي Micius ، يتم إنشاء أزواج من الفوتونات المتشابكة ، وتقسيمها ، ثم توزيعها عبر الوصلة الهابطة ثنائية الاتجاه إلى مرصدين أرضيين في Delingha و Nanshan في الصين - على بعد 756 ميلاً (1200 كم) من بعضها البعض.

نجحت التجربة في زيادة المسافة بين طرفين مقارنة بالتجارب الأخرى. في محاولات سابقة ، أجريت محاولات الاتصال الكمي على مدى 62 ميلاً (حوالي 100 كيلومتر).

الآن يعملون على مسافة 756 ميلاً (حوالي 1200 كم) ، حسب موقع Space.com.

الاتصالات الكمومية الفضائية لها مسافة فعالة أكبر

يرجع هذا جزئيًا إلى نقص المواد المختلفة في بيئة ميسيوس. في الفضاء ، لا يوجد شيء في طريق الإرسال. لا شيء مثل الهواء والغازات والماء أو الأرض الصخرية نفسها.

قال بان لـ ProfoundSpace.org: "بهذه الطريقة ، يمكن للمرء أن يربط بشكل ملائم نقطتين بعيدتين على الأرض مع خسارة قناة مخفضة بشكل كبير لأن معظم مسار انتشار الفوتونات في مساحة فارغة مع فقدان ضئيل وفك الترابط".

استمرت هذه التجربة الفضائية منذ عام 2017 ، عندما كان الاتصال الكمي في بدايته. في سبتمبر 2017 ، قدمت الصين أول خط أرضي للاتصالات الكمومية لمسافات طويلة في العالم - والذي ربط بكين بشنغهاي.

بدأت الاتصالات الكمومية تبدو وكأنها معيار الجيل التالي لتبادل البيانات - حيث تقدم أمانًا جديدًا لا مثيل له كوسيلة لمشاركة المعلومات الحساسة حول العالم. تجسد هذه التجربة الأخيرة في المدار الأرضي المنخفض خطوة نحو تطوير نظام عالمي جديد لمشاركة البيانات المشفرة التي يقول الخبراء إنها مقاومة للقرصنة تقريبًا.


شاهد الفيديو: جسيم هيغز بوزون والآلية التي تعطي الجسيمات الذرية كتلتها Higgs Boson and Higgs Field (ديسمبر 2022).