ارتباطات امن به کمک رمزنگاری کوانتومی

فیزیکدانان دانشگاه LMU برای اولین‌بار موفق شدند یک کد امن کوانتومی را از طریق جو و به وسیله هواپیما به یک ایستگاه زمینی ارسال کنند.

فیزیکدانان دانشگاه LMU برای اولین‌بار موفق شدند یک کد امن کوانتومی را از طریق جو و به وسیله هواپیما به یک ایستگاه زمینی ارسال کنند.

آیا می توان ارتباطات در سراسر جهان را به طور کامل امن ساخت؟ متخصصان و فیزیکدانان کوانتوم معتقدند به کمک رمزنگاری کوانتومی و از طریق ماهواره قادر به تولید کلیدهای رمز مخفی هستند.

برخلاف ارتباطاتی که براساس بیت های کلاسیک و شناخته شده بنا شده، رمزنگاری کوانتومی از حالات کوانتومی یک فوتون به منظور تبادل اطلاعات استفاده می کند.

اصل عدم قطعیت هایزنبرگ باعث می شود دقت تعیین همزمان موقعیت و مقدار جنبش آنی (تکانه) یک ذره کوانتوم محدود شود، اما با وجود این می توان از این موضوع برای انتقال امن اطلاعات استفاده کرد.

رمزنگاری کوانتومی همچون همتای کلاسیک خود نیاز به یک کلید مشترک (متقارن) برای رمزگذاری و رمزگشایی پیام ها دارد.

با این حال پدید ه های مکانیک کوانتومی، امنیت توزیع کلید کوانتومی را تضمین می کند. از آنجا که حالات کوانتوم شکننده است، رهگیری کلید مشترک رمزنگاری به وسیله استراق سمع باعث تغییر خواص رفتاری ذره کوانتوم شده و در نتیجه هرگونه استراق سمع یا سرقت اطلاعات قابل کشف و شناسایی است. پیش از این برخی آژانس های دولتی و بانک ها از استراتژی رمزنگاری کوانتومی استفاده کرده اند.

در این روش داده ها هم از طریق فیبر نوری و هم از طریق اتمسفر قابل ارسال هستند. با این حال توزیع کلید نوری از طریق این کانال ها با توجه به افت سیگنال در طول مسیر، محدود بوده و بیشتر از ۲۰۰ کیلومتر نخواهد بود.

اکنون تیمی مرکب از محققان دانشگاه LMU طی همکاری با مرکز آلمانی تحقیقات هوانوردی و فضایی DLR موفق به انتقال اطلاعات کوانتومی بین یک ایستگاه زمینی و یک هواپیمای در حال پرواز شده اند.

این اولین بار است که از رمزنگاری کوانتومی برای ارتباط با یک فرستنده متحرک استفاده می شود. کانال کوانتومی با سیستم ارتباطات بی سیم مبتنی بر لیزر مرکز DLR تلفیق شده و در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفت.

محققان توانسته اند به کمک آینه های متحرک سریع، میزان خطای هدایت فوتون ها روی گیرنده تلسکوپی را به کمتر از سه میلی متر در فاصله ۲۰ کیلومتری برسانند که دقت بسیار بالایی محسوب می شود.

منبع: spacedaily

مترجم: آتنا حسن آبادی