ग्राउंड ट्रांसमिशन के लिए क्वांटम कुंजी हवा क्रिप्टोग्राफी का भविष्य हो सकता है

Anonim

ग्राउंड ट्रांसमिशन के लिए क्वांटम कुंजी हवा क्रिप्टोग्राफी का भविष्य हो सकता है

दूरसंचार

एडम विलियम्स

9 मई, 2013

4 चित्र

यह शोध जर्मन एयरोस्पेस सेंटर (फोटो: डीएलआर) में हुआ था।

पहली बार, क्वांटम क्रिप्टोग्राफर्स ने तेजी से चलती वस्तु से एक क्वांटम कुंजी सफलतापूर्वक प्रसारित की है - एक डोर्नियर 228 टर्बोप्रॉप। इस प्रयोग में लेजर बीम के माध्यम से विमान से एक ग्राउंड स्टेशन तक एक सुरक्षित संदेश भेजना शामिल था, और इसे "अटूट" उपग्रह डेटा प्रसारण के नेटवर्क के निर्माण की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम माना जा सकता है।

क्वांटम कुंजी वितरण

क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) कुंजी एक्सचेंज की विधि को सुविधाजनक बनाने के लिए क्वांटम यांत्रिकी के नियमों का उपयोग करता है, आमतौर पर अवलोकन के खिलाफ पूरी तरह से सुरक्षित माना जाता है - कम से कम लागू होने पर। हालांकि यह विश्वास सावधान प्रतीत हो सकता है, इस तरह के आत्मविश्वास से ज्ञान प्राप्त होता है कि एक उचित-कॉन्फ़िगर किया गया क्यूकेडी सिस्टम पता लगाने योग्य संकेत प्रदर्शित करता है यदि कोई तृतीय पक्ष संचार की निगरानी या बाधा डालने का प्रयास करता है।

एक क्यूकेडी प्रणाली क्वांटम बिट्स (या क्विबिट्स) के कारण गैर-क्वांटम एन्क्रिप्शन की तुलना में बढ़ी हुई सुरक्षा प्रदान करती है। Quibits खुद में एक जटिल विषय है, लेकिन बस डाल दिया, जबकि एक मानक बाइनरी बिट केवल 0 या 1 की स्थिति में हो सकता है, एक क्विबिट क्वांटम के रूप में जाना जाने वाली प्रक्रिया में 0, 1, या वास्तव में दोनों की डिग्री हो सकती है superposition।

इस बिंदु तक, क्यूकेडी से संबंधित प्रयोगों में से अधिकांश ने दूरसंचार फाइबर चैनलों या छोटी दूरी और स्थैतिक स्थितियों पर दृष्टि की सीधी रेखा के उपयोग पर ध्यान केंद्रित किया है। यहां नए शोध का क्रूक्स है: जर्मन एयरोस्पेस सेंटर (डीएलआर) के शोधकर्ता, म्यूनिख में लुडविग-मैक्सिमिलियन-यूनिवर्सिटीएट के सहयोग से काम करते हुए, मौजूदा क्यूकेडी प्रौद्योगिकी ले चुके हैं और इसे विज्ञान प्रयोगशालाओं की सीमाओं को छोड़ने के करीब लाए हैं और वास्तविक दुनिया में एक व्यावहारिक अनुप्रयोग।

जब बॉब एलिस से मुलाकात की

उपग्रह आधारित क्यूकेडी प्रणाली के निर्माण में किस तरह की स्थितियों को दूर करने की आवश्यकता होगी, डीएलआर वैज्ञानिकों ने डीएलआर डोर्नियर डो 228-212 शोध विमान को क्यूकेडी मिड-फ्लाइट युक्त लेजर सिग्नल के साथ काम करने के लिए काम किया। इसके लिए सटीकता की एक प्रभावशाली डिग्री की आवश्यकता होती है, जबकि कंपन और आंदोलन की क्षतिपूर्ति भी होती है, जो एक उड़ान अनिवार्य रूप से उत्पन्न करती है।

विमान के अंदर, "एलिस" नामक एक लेजर सिस्टम और अन्य सभी संबंधित उपकरणों को 500 x 800 मिमी (1 9 x 31 इंच) ऑप्टिकल बेंच के ऊपर रखा गया था, जो खुद को सदमे की सीट रेलों के लिए घुमाया गया था। एलिस ने प्रारंभ में ग्राउंड स्टेशन - "बॉब" - जीपीएस के माध्यम से संपर्क किया, और इसके बाद, दोनों ने एक-दूसरे के ट्रैक को कम दर वाले अल्ट्राहाइग-फ्रीक्वेंसी (यूएचएफ) टेलीमेट्री लिंक के साथ रखा।

यहां से, क्वांटम कुंजी लेजर के माध्यम से भेजी गई थी - हालांकि इस कदम ने कुछ चुनौतियों का सामना किया था। शास्त्रीय मुक्त-अंतरिक्ष संचार में, आमतौर पर बड़ी दूरी पर वैज्ञानिकों को "रस को चालू करने" की आवश्यकता होती है, लेकिन क्यूकेडी बीम की तीव्रता एकल फोटॉन स्तर पर होने की आवश्यकता होती है। इसलिए, स्थिर कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए, बीम को 20 किमी (12 मील) की दूरी पर केवल 3.4 मीटर (11 फीट) व्यास तक सीमित किया गया था। बीबी 84 क्वांटम क्रिप्टोग्राफी प्रोटोकॉल को विधिवत भेज दिया गया और सफलतापूर्वक प्राप्त किया गया।

डीएलआर इंस्टीट्यूट ऑफ कम्युनिकेशंस एंड नेविगेशन से फ्लोरियन मॉल ने कहा, "हमें नहीं पता था कि यह कितना अच्छा काम करेगा; यह पहले कभी नहीं किया गया था।" अनुभव करना बहुत अच्छा था। "

लेजर के माध्यम से तेजी से चलती वस्तु से क्वांटम कुंजी भेजने की संभावना साबित करने के बाद, शोधकर्ताओं ने क्यूकेडी उपग्रह संचरण की एक व्यावहारिक प्रणाली का उत्पादन करने के लिए प्रौद्योगिकी को लागू करने की दिशा में काम करना है।

शोध प्रकृति फोटोनिक्स पत्रिका में प्रकाशित किया गया था

स्रोत: डीएलआर

अनुसंधान में एक डीएलआर डोर्नियर डो 228-212 अनुसंधान विमान का उपयोग किया गया था (फोटो: डीएलआर)

विमान के अंदर, "एलिस" नामक एक लेजर सिस्टम और आवश्यक सभी संबंधित उपकरणों को 500 × 800 मिमी (1 9 x 31 इंच) ऑप्टिकल बेंच (फोटो: डीएलआर) के ऊपर रखा गया था।

यह शोध जर्मन एयरोस्पेस सेंटर (फोटो: डीएलआर) में हुआ था।

क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) को अक्सर सहेजने के खिलाफ बिल्कुल सुरक्षित माना जाता है (फोटो: डीएलआर)