اخبار فناوری، اخبارتکنولوژی، اخبار علمی و پزشکی، شبکه های اجتماعی، کسب و کار و استارتاپ ها

کلید کوانتومی جدید، رمزگذاری غیر قابل نفوذ برای ارتباط داده ها

0

در یک مطالعه جدید ، محققان با استفاده از شبکه فیبر نوری در شهر پادوآ ، ایتالیا ، سیستم توزیع کلید کوانتومی (QKD) خودکار و با عملکرد آسان را نشان دادند. آزمون میدانی گامی مهم در جهت پیاده سازی این فناوری ارتباطات کوانتومی بسیار ایمن با استفاده از نوع شبکه های ارتباطی موجود در بسیاری از مناطق در سراسر جهان است.

QKD رمزگذاری غیر قابل نفوذی را برای ارتباط داده ها ارائه می دهد زیرا از خصوصیات کوانتومی نور برای تولید کلیدهای تصادفی ایمن برای رمزگذاری و رمزگشایی داده ها استفاده می کند.

محققان سیستم جدید QKD جدیدی را از طریق شبکه فیبر در پادوا ، ایتالیا به نمایش گذاشتند. نقشه ای از مرکز شهر [© 2021 Google] نشان می دهد که فرستنده در مرکز ICT UniPD قرار گرفته در حالی که گیرنده در گروه ریاضیات قرار دارد. فرستنده و گیرنده توسط 3.4 کیلومتر الیاف مستقر به هم متصل شدند. اعتبار: گروه QuantumFuture ، Università degli Studi di Padova

ماركو آوزانی از دانشگاه degli Studi di Padova در ایتالیا گفت: “QKD می تواند در هر شرایطی كه امنیت از اهمیت بالاتری برخوردار باشد ، مفید خواهد بود زیرا امنیت بی قید و شرطی را برای فرآیند مبادله كلیدی فراهم می كند.” . “برای مثال می توان از آن برای رمزگذاری و تأیید صحت داده های بهداشتی ارسال شده بین بیمارستان ها یا انتقال پول در بین بانک ها استفاده کرد.”

محققان به سرپرستی پائولو ویلورسی و جوزپه والون گزارش می دهند که سیستم ساده آنها با گذشت زمان پایدار است و می تواند کلیدهای رمزنگاری ایمن کوانتومی را با نرخ پایدار در زیرساخت استاندارد ارتباط از راه دور تولید کند.
آوزانی گفت: “سیستم های QKD معمولاً به یک سیستم تثبیت پیچیده و سخت افزار اختصاصی هماهنگ سازی اضافی نیاز دارند.” “ما یک سیستم کامل QKD ایجاد کردیم که مستقیماً با تجهیزات استاندارد مخابراتی وصل شده و برای هماهنگ سازی به سخت افزار اضافی نیاز ندارد. این سیستم به راحتی در محفظه های رک قرار می گیرد که معمولاً در اتاق های سرور یافت می شود. “

طراحی یک سیستم با کاربرد آسان

برای تولید حالت های کوانتومی مورد نیاز QKD ، محققان رمزگذار جدیدی را برای دستکاری قطب بندی تک فوتون ها ایجاد کردند. رمزگذار ، که محققان آن را iPOGNAC می نامند ، یک مرجع قطبش ثابت و پایدار را ارائه می دهد که نیازی به کالیبراسیون مجدد ندارد. این ویژگی برای ارتباطات کوانتومی فضای آزاد و ماهواره ای ، که انجام کالیبراسیون مجدد به سختی انجام می شود ، نیز سودمند است.

کالدرارو گفت: “به دلیل فناوری ما ، وقتی سیستم خود را از آزمایشگاه به محل آزمایشگاه منتقل کر

فرستنده QKD
کل فرستنده برای سیستم جدید QKD در یک محفظه رک 19 اینچی جای می گیرد که معمولاً در اتاق های سرور یافت می شود. اعتبار: لوکا کالدرارو ، دانشگاه degli Studi di Padova

محققان همچنین الگوریتم جدیدی را برای همگام سازی ماشین های دو کاربر QKD ، که آن را Qubit4Sync می نامند ، تهیه کردند. سیستم جدید به جای استفاده از سخت افزار اضافی اختصاصی و یک کانال فرکانس اضافه شده برای هماهنگ سازی ، از نرم افزار و سیگنال های نوری مشابهی که برای QKD استفاده می شود استفاده می کند. این باعث می شود سیستم کوچکتر ، ارزان تر و راحت تر بتواند در شبکه نوری موجود ادغام گردد.

برای آزمایش سیستم جدید ، محققان دو ترمینال QKD خود را به دو ساختمان دانشگاه با فاصله تقریبی 3.4 کیلومتر در بخشهای مختلف Padua آوردند. آنها این سیستم ها را به دو فیبر نوری زیرزمینی متصل کردند که بخشی از شبکه ارتباطی دانشگاه هستند. این الیاف از کانال کوانتومی حامل کیوبیت و کانال کلاسیک مورد نیاز برای انتقال اطلاعات جانبی پشتیبانی می کنند.

تماس ویدیویی با امنیت کوانتومی

فولتو گفت: “آزمایش صحرایی موفقیت آمیز بود.” “ما نشان دادیم که سیستم ساده ما می تواند کلیدهای مخفی با سرعت کیلوبیت در ثانیه تولید کند و با دخالت کمی انسان در خارج از آزمایشگاه کار می کند. نصب آن نیز آسان و سریع بود. ”

در یک نمایش عمومی ، محققان از تنظیمات خود برای برقراری تماس ویدیویی ایمن کوانتومی بین رئیس دانشگاه پادووا و مدیر گروه ریاضیات استفاده کردند. محققان متذکر می شوند که عملکرد این سیستم از نظر میزان تولید کلید مخفی با سایر سیستم های تجاری QKD قابل مقایسه است در حالی که از اجزای کمتری نیز برخوردار است و ادغام آن در شبکه فیبر موجود آسان تر است.

آنها در حال تلاش برای کاهش اندازه دستگاه تشخیص و مقاوم سازی سیستم در برابر سر و صدا ناشی از نورهای دیگر هستند که در همان فیبر حرکت می کنند. تلاش برای توسعه یک سیستم کامل و خودمختار QKD منجر به ایجاد یک شرکت انحصاری به نام ThinkQuantum s.r.l شد که در تلاش است این فناوری را تجاری کند.

لینک کوتاه : https://bittly.ir/P1sX QR:  کلید کوانتومی جدید، رمزگذاری غیر قابل نفوذ برای ارتباط داده ها

پیام بگذارید