Τι είναι η κβαντική επικοινωνία
Προτείνω να ξεκινήσετε από τα βασικά και να κοιτάξετε την ίδια τη φράση. Έχει
Η πιο ανεπτυγμένη κατεύθυνση στην τεχνολογία- κβαντική κρυπτογραφία ή, ακριβέστερα, κβαντική κατανομή κλειδιών. Πρόκειται για ένα σύνολο μεθόδων που στοχεύουν στη δημιουργία ενός κοινού μυστικού κλειδιού μεταξύ απομακρυσμένων χρηστών, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για κρυπτογράφηση.
Ένα άλλο καθήκον των κβαντικών επικοινωνιών είναι η μετάδοσηκβαντικές πληροφορίες μεταξύ κβαντικών υπολογιστών. Οι τεχνολογίες κινούνται ομαλά προς την ανάπτυξη του κατανεμημένου κβαντικού υπολογισμού, δηλαδή τη δημιουργία, για παράδειγμα, ενός κεντρικού κβαντικού υπολογιστή και πολλών περιφερειακών μηχανών που επιλύουν ορισμένες υποεργασίες και μεταδίδουν δεδομένα μεταξύ τους. Μια εναλλακτική λύση σε αυτό θα μπορούσε να είναι ένα σύνολο διασυνδεδεμένων απομακρυσμένων κβαντικών επεξεργαστών. Τον Φεβρουάριο του 2021, μια ομάδα ερευνητών από τη Γερμανία απέδειξε τη δυνατότητα μεταφοράς κβαντικών πληροφοριών μεταξύ δύο αρθρωτών κβαντικών επεξεργαστών. Τα αποτελέσματα του πειράματος δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Science. Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα στην ανάπτυξη της τεχνολογίας, το οποίο έδειξε ότι είναι δυνατό να αυξηθεί η ισχύς των τεχνολογιών κβαντικών υπολογιστών συνδυάζοντας πολλές συσκευές σε ένα δίκτυο.
Ένα ενδιαφέρον τεχνολογικό χαρακτηριστικό είναιΤο γεγονός είναι ότι αν στους κβαντικούς υπολογιστές επιλέξουμε μια πλατφόρμα που είναι πιο αποτελεσματική για την επίλυση ορισμένων προβλημάτων, τότε με την ανταλλαγή κβαντικών πληροφοριών όλα είναι προφανή: τα φωτόνια, δηλαδή τα σωματίδια φωτός, κάνουν την καλύτερη δουλειά. Πρακτικά δεν υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις. Επομένως, οι ερευνητές γνωρίζουν ήδη ποια θα είναι η βάση στοιχείων. Η μόνη δυσκολία είναι ότι οι κβαντικές πληροφορίες, που προκύπτουν, για παράδειγμα, ως μέρος της λειτουργίας ενός υπεραγώγιμου κβαντικού υπολογιστή, μεταφράζονται κατά κάποιο τρόπο σε ένα φωτόνιο που μπορεί να μεταδοθεί σε μεγάλες αποστάσεις. Και μετά μετατρέψτε το ξανά στη μορφή που είναι προσβάσιμη σε έναν κβαντικό υπολογιστή. Εάν η κβαντική κρυπτογραφία είναι ένα σαφές τεχνολογικό μέτωπο που βρίσκεται σε πολύ υψηλό στάδιο ετοιμότητας, τότε το πεδίο των κβαντικών επικοινωνιών που σχετίζεται με την ανταλλαγή κβαντικών πληροφοριών μεταξύ κβαντικών υπολογιστών είναι ένα μεγάλο έργο που βρίσκεται σε αρκετά πρώιμο στάδιο.
Ενώ στον κβαντικό υπολογισμό είναι κοινή πρακτικήμιλώντας για κβαντικό όγκο - αύξηση του αριθμού των qubits και της ακρίβειας των λειτουργιών, στις κβαντικές επικοινωνίες σε ένα ευρύ πλαίσιο δεν υπάρχει ακόμη μια ενιαία μέτρηση. Στην κβαντική κρυπτογραφία, οι επιστήμονες επικεντρώνονται στον ρυθμό παραγωγής κλειδιών σε οποιαδήποτε απόσταση. Τις περισσότερες φορές, λαμβάνεται υπόψη η βασική ταχύτητα παραγωγής των 50 km, η οποία σας επιτρέπει να συγκρίνετε διαφορετικές συσκευές. Μερικές φορές μελετούν επίσης ορισμένα περιοριστικά χαρακτηριστικά, για παράδειγμα, τη μέγιστη απόσταση για τη δημιουργία κλειδιών.
Σιδηροδρομικές κβάντες
Υπάρχουν αρκετές περιοχές γύρω από το σύστημα σιδηροδρομικών μεταφορών στις οποίες οι κβαντικές επικοινωνίες (συμπεριλαμβανομένης της κρυπτογραφίας) θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες.
Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι μια ιστορία για τις οπτικές ίνεςκαλώδια. Το καλώδιο οπτικών ινών είναι ένα από τα κύρια εργαλεία για τη μετάδοση κβαντικών πληροφοριών. Στην κβαντική κρυπτογραφία, τη χρησιμοποιούμε για τη μετάδοση φωτονίων που σχηματίζουν κρυπτογραφικά κλειδιά.
Δεύτερον, η ίδια η σιδηροδρομική υποδομή -ένα σύνολο σύνθετων τεχνικών αντικειμένων που πρέπει να προστατεύονται. Στην ιδανική περίπτωση, εάν είχαμε μια κβαντική κατανομή κλειδιών κατά μήκος των σιδηροδρομικών γραμμών, θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα κβαντικά κλειδιά για να λύσουμε προβλήματα ασφάλειας πληροφοριών που προκύπτουν στη σιδηροδρομική βιομηχανία.
Και, τέλος, πολλές σιδηροδρομικές διαδρομές -όχι μόνο τη μεταφορά ανθρώπων, αλλά και τη μεταφορά μεγάλου όγκου διαφόρων δεδομένων. Για παράδειγμα, Μόσχα - Πετρούπολη, ένα από τα εμβληματικά έργα των Ρωσικών Σιδηροδρόμων. Η αξία της διαδρομής είναι προφανής: υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός χρηστών δεδομένων στη Μόσχα και όχι λιγότερος αριθμός στην Αγία Πετρούπολη. Ανταλλάσσουν μεγάλη ποσότητα σημαντικών πληροφοριών που πρέπει να προστατευθούν, οπότε η ιδέα της χρήσης κβαντικής κρυπτογραφίας είναι χωρίς αμφιβολία οικονομικά δικαιολογημένη.
Συνήθως η εφαρμογή της κβαντικής κατανομήςτα κλειδιά μεταξύ δύο σημείων Α και Β, που βρίσκονται σε απόσταση άνω των εκατό χιλιομέτρων, πραγματοποιούνται με την προσθήκη πρόσθετων ενδιάμεσων αξιόπιστων κόμβων στη διαδρομή από το Α έως το Β. Ένα τέτοιο δίκτυο ονομάζεται "ραχοκοκαλιά" (στα Αγγλικά. backbone - "Hi-tech"). Μια δομή δακτυλίου είναι επίσης δυνατή στον κόσμο: όταν ένα μέρος ενός δακτυλίου αποτυγχάνει, οι πληροφορίες μπορούν να σταλούν σε άλλο μέρος του δακτυλίου. Με σχεδιασμό συστήματος αστεριών, το κεντρικό γραφείο και την περιφερειακή αρχιτεκτονική - είναι κατάλληλα για κατανεμημένη αρχιτεκτονική. Μπορεί να υπάρχουν κλειστές και ανοιχτές δομές, διακλαδισμένες, όπως το δίκτυο Πεκίνου-Σαγκάης, αυτό είναι ένα είδος «σπονδυλικής στήλης» με ένα σύνολο δικτύων μεγάλων αποστάσεων.
Κβαντική και μετακβαντική κρυπτογραφία
Μην υποθέσετε ότι η κρυπτογραφία είναιαποκλειστικά για εταιρείες του χρηματοπιστωτικού ή τραπεζικού τομέα, αφορά όλους. Όλοι πρέπει να ανταλλάσσουμε δεδομένα σε κρυπτογραφημένη μορφή, επειδή μερικές από τις πληροφορίες που χρησιμοποιούμε είναι στην πραγματικότητα υψηλής αξίας. Για παράδειγμα, θέλουμε να πραγματοποιήσουμε μια αγορά στο Διαδίκτυο χρησιμοποιώντας πιστωτική κάρτα. Για να γίνει αυτό, πρέπει με κάποιο τρόπο να μεταφέρουμε τα στοιχεία της πιστωτικής κάρτας στην τράπεζα, αλλά έτσι ώστε η τράπεζα να μπορεί να διαγράψει τα χρήματα, αλλά ο εισβολέας δεν το κάνει.
Το παράδειγμα κρυπτογραφίας βασίζεται στο γεγονός ότι η μέθοδοςΗ μεταμόρφωση είναι γνωστή στον εισβολέα. Δηλαδή, ξέρει πώς κρυπτογραφούμε, αλλά δεν γνωρίζει τη μοναδική μυστική παράμετρο κρυπτογράφησης - το κρυπτογραφικό κλειδί. Αυτό σημαίνει ότι για να υλοποιήσουμε τον κύκλο κρυπτογράφησης, πρέπει να ανταλλάξουμε με κάποιο τρόπο ένα κρυπτογραφικό κλειδί με τον παραλήπτη της πληροφορίας.
Πώς μπορώ να μεταφέρω κλειδιά;Για την επίλυση αυτού του προβλήματος χρησιμοποιήθηκαν ειδικοί ταχυμεταφορείς σε επίπεδο κράτους και εταιρείας. Η μέθοδος εφαρμόζεται εν μέρει μέχρι σήμερα - για παράδειγμα, από διπλωμάτες. Τα μειονεκτήματα αυτής της προσέγγισης είναι προφανή: είναι πολύπλοκη, δεν είναι οικονομικά εφικτή και είναι λειτουργικά κατάλληλη μόνο για πολύ μικρό αριθμό λειτουργιών—δεν θα μπορείτε να αγοράσετε ένα βιβλίο στο Διαδίκτυο με αυτόν τον τρόπο.
Κάπου στα μέσα της δεκαετίας του '70 και του '80 ένα νέοέννοια είναι κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού. Η ιδέα είναι ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα κρυπτογραφικό κλειδί εφαρμόζοντας κάποιο σύνολο μαθηματικών διαδικασιών. Έτσι, εμείς, οι νόμιμοι χρήστες, θα χρειαστεί μόνο να εκτελέσουμε αποτελεσματικές μαθηματικές πράξεις, όπως ο πολλαπλασιασμός αριθμών. Και για να αποκτήσουν πρόσβαση οι εισβολείς στα κλειδιά μας, θα πρέπει να εφαρμόσουν μια πολύπλοκη λειτουργία - για παράδειγμα, να συνυπολογίσουν τους αριθμούς σε πρώτους παράγοντες.
Αυτή η ιδέα εξακολουθεί να λειτουργεί εξαιρετικά σήμερα, αλλάΚάποια στιγμή, έγινε σαφές ότι τη στιγμή που εμφανιζόταν ένας αρκετά ισχυρός κβαντικός υπολογιστής, η τρέχουσα γενιά αλγορίθμων, βασισμένη σε προβλήματα όπως η παραγοντοποίηση αριθμών σε πρώτους παράγοντες, θα έπαυε να είναι σταθερή. Θα χρειαστούν νέα μέσα παραγωγής κρυπτογραφικών κλειδιών, καθώς το κύριο ευάλωτο στοιχείο της κρυπτογραφίας με την εμφάνιση ενός κβαντικού υπολογιστή θα είναι η διανομή κλειδιών και οι ψηφιακές υπογραφές.
Υπάρχουν δύο θεμελιωδώς νέες προσεγγίσειςεπίλυση του προβλήματος. Το πρώτο είναι η κβαντική κρυπτογραφία, η οποία είναι η διανομή κβαντικών κλειδιών (την οποία περιγράψαμε νωρίτερα). Η κβαντική κρυπτογραφία λειτουργεί έτσι: κωδικοποιούμε κομμάτια πληροφοριών σε μεμονωμένες κβαντικές καταστάσεις φωτός (φωτόνιο) και τις μεταδίδουμε. Το επίπεδο των σφαλμάτων στη μετάδοση μπορεί να καθορίσει αμέσως τον βαθμό διείσδυσης των εισβολέων. Εάν το ποσοστό σφάλματος δεν υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο, λέμε ότι μπορούμε να συντομεύσουμε τα κλειδιά μας με έναν ειδικό τρόπο, έτσι ώστε οι πληροφορίες υποκλοπής σχετικά με τα συντομευμένα κλειδιά να είναι αμελητέες. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται "σκλήρυνση" και απαιτείται για τη λήψη των τελικών μυστικών κλειδιών.
Έτσι, λύνουμε το πρόβλημα της διανομήςκρυπτογραφικά κλειδιά εάν οι εισβολείς έχουν κβαντικό υπολογιστή, αφού η κβαντική κρυπτογραφία δεν μπορεί να σπάσει με έναν κβαντικό υπολογιστή. Οφέλη: Θεμελιώδης ασφάλεια βασισμένη στη φυσική. Μειονεκτήματα: περιορισμοί στην απόσταση, το κόστος και την ταχύτητα της παραγωγής κλειδιών. Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι τα συστήματα διανομής κβαντικών κλειδιών είναι πολύπλοκα συστήματα υλικού και λογισμικού. Παρά το γεγονός ότι η ασφάλεια των κβαντικών παραγόμενων κλειδιών αποδεικνύεται με βάση τα αξιώματα της κβαντομηχανικής, υπάρχει πάντα κίνδυνος ευπάθειας σε μια συγκεκριμένη φυσική εφαρμογή.
Δεύτερη Προσέγγιση - Μετακβαντική Κρυπτογραφία - Ιδέαδημιουργία νέων ασύμμετρων κρυπτογραφικών αλγορίθμων, βασισμένων όχι στα προβλήματα της διάσπασης των αριθμών σε πρωταρχικούς παράγοντες, αλλά σε άλλα πολύπλοκα μαθηματικά προβλήματα, στην επίλυση των οποίων ένας κβαντικός υπολογιστής δεν θα έχει πλεονεκτήματα. Για παράδειγμα, η αναζήτηση σύγκρουσης μιας συνάρτησης κατακερματισμού. Αποδεικνύεται ότι αν χτίσουμε μια υπογραφή ή διανομή κλειδιών σε τέτοια, όπως λένε, μετα-κβαντικά πρωτόγονα, μπορούμε να προστατευτούμε από επιθέσεις χρησιμοποιώντας έναν κβαντικό υπολογιστή.
Η μετακβαντική κρυπτογραφία είναι αρκετή σήμερακαλά αναπτυγμένες: εμπορικές βιβλιοθήκες, λύσεις, προϊόντα παρουσιάζονται ήδη. Τώρα η τεχνολογία περνάει από το στάδιο της τυποποίησης: τόσο στη Ρωσία όσο και στον κόσμο υπάρχει μια διαδικασία απόφασης για το ποιες λύσεις θα τυποποιηθούν. Νομίζω ότι στον ορίζοντα του 2024 τα πρότυπα θα διορθωθούν. Πλεονεκτήματα της τεχνολογίας: απλότητα και υψηλή ταχύτητα ενοποίησης (μιας και μιλάμε για λογισμικό), τακτικές ενημερώσεις λογισμικού. Ήδη σήμερα, τέτοιες λύσεις χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της προστασίας των πολύτιμων δεδομένων ενός ευρέος φάσματος υπηρεσιών και εφαρμογών εταιρικών χρηστών και ιδιωτών (εφαρμογές web, mobile και desktop). Το κύριο μειονέκτημα είναι ότι η μυστικότητα της μετακβαντικής κρυπτογραφίας εξακολουθεί να βασίζεται σε ορισμένες υποθέσεις σχετικά με τη δυσκολία επίλυσης ορισμένων κατηγοριών μαθηματικών προβλημάτων. Υπάρχει πάντα κάποια υποθετική πιθανότητα να εμφανιστεί ένας «μετα-κβαντικός» υπολογιστής, με τον οποίο θα είναι δυνατό να χακάρουμε μετακβαντικούς αλγόριθμους. Σε αντίθεση με τη διανομή κβαντικών κλειδιών. Δεν υπάρχει θεμελιωδώς αποδεδειγμένη δύναμη εδώ - τέτοιοι αλγόριθμοι συνεχίζουν να μελετώνται από την άποψη της αντίστασής τους.
Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτές οι δύο τεχνολογίες μπορούν να είναιπολύ καλά συνδυασμένο. Έτσι, τα κανάλια μετάδοσης δεδομένων με μεγάλο φορτίο μεταξύ, για παράδειγμα, κέντρων δεδομένων μεγάλων εταιρειών μπορούν να προστατεύονται χρησιμοποιώντας κβαντική κρυπτογραφία. Και η αλληλογραφία μας ή μια τραπεζική συναλλαγή για χίλια ρούβλια γίνεται χρησιμοποιώντας μετακβαντική κρυπτογραφία. Δηλαδή, η κβαντική και η μετακβαντική κρυπτογραφία δεν πρέπει να αντιπαρατίθενται, αλλά να τις θεωρούμε παραγωγικά ως συνεργιστικές τεχνολογίες. Απλώς το ένα επικεντρώνεται περισσότερο στο στρώμα στοίβας που σχετίζεται με την υποδομή και το άλλο σχετίζεται με τον χρήστη.
Το πρότυπο κβαντικής κρυπτογραφίας είναι επίσηςδιαμορφώνεται. Το πρότυπο θα είναι ένα συγκεκριμένο πρωτόκολλο, δηλαδή μια συγκεκριμένη μέθοδος για το ποια κβαντική κατάσταση πρέπει να ληφθεί, πώς να προετοιμαστεί και να μετρηθεί και τι να γίνει με αυτήν στη συνέχεια. Μέχρι στιγμής υπάρχει ένας υποψήφιος για πρότυπα - το πρωτόκολλο BB84 με παραπλανητικές καταστάσεις. Αυτό το πρωτόκολλο εγγυάται τη δημιουργία μυστικού κλειδιού. Αλλά νέα πρωτόκολλα εμφανίζονται συνεχώς.
Quantum blockchain και startups
Τα τελευταία χρόνια έχει δοθεί μεγάλη προσοχήτεχνολογίες blockchain - τεχνολογίες διαχείρισης κατανεμημένων βάσεων δεδομένων. Οι μπλοκ αλυσίδες χρησιμοποιούν δύο σημαντικά κρυπτογραφικά εργαλεία. Πρώτον, ηλεκτρονικές υπογραφές για την επιβεβαίωση της πατρότητας των συναλλαγών που θέλουμε να στείλουμε σε μπλοκ. Δεύτερον, μια ποικιλία μεθόδων για την επίτευξη συναίνεσης. Για παράδειγμα, μία από τις μεθόδους, η απόδειξη εργασίας (στα αγγλικά, απόδειξη εργασίας - "High-Tech"), βασίζεται σε κρυπτογραφικές συναρτήσεις κατακερματισμού.
Το Blockchain είναι ευάλωτο σε έναν κβαντικό υπολογιστήιδιαίτερα εάν χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικές υπογραφές και μηχανισμοί συναίνεσης, οι οποίοι δεν είναι ανθεκτικοί σε επιθέσεις κβαντικού υπολογιστή. Ωστόσο, είναι δυνατό να δημιουργηθούν μπλοκ αλυσίδες που να είναι ανθεκτικές σε τέτοιες επιθέσεις—κβαντικά ασφαλείς (κβαντικές) αλυσίδες μπλοκ. Η κβαντική αλυσίδα μπλοκ χρησιμοποιεί είτε κβαντική είτε μετα-κβαντική κρυπτογραφία (ή συνδυασμό αυτών) και επιτρέπει στις υπογραφές και τη συναίνεση να γίνουν πιο ανθεκτικές σε έναν κβαντικό υπολογιστή.
Με την επιφύλαξη του ενδιαφέροντος των Ρώσων χρηστώνμπορούμε να αναμένουμε την εμφάνιση ενός κβαντικού blockchain στη χώρα στο μέλλον δύο έως τρία χρόνια. Αρχικά, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια υποδομή κβαντικών δικτύων επικοινωνίας, πάνω στην οποία θα δημιουργηθεί ένα κατανεμημένο σύστημα στο μέλλον.
Η κβαντική επικοινωνία είναι η πιο δημοφιλήςκατεύθυνση για το έργο των ρωσικών νεοσύστατων επιχειρήσεων. Διάφορα τμήματα μεγάλων εταιρειών, προμηθευτές κλασικής ασφάλειας πληροφοριών, λειτουργούν στην αγορά. Πρόκειται για νεοσύστατες εταιρείες που βασίζονται στο ITMO University, Quanttelecom, τμήματα εταιρειών που ειδικεύονται στην ασφάλεια των πληροφοριών, InfoTeKS και Cryptosoft. Το QRate είναι ένα spin-off του ρωσικού κβαντικού κέντρου από το 2017. Οι νεοσύστατες εταιρείες είναι πιο πιθανό να συνεργαστούν με επιχορηγήσεις και ιδιωτικές επενδύσεις. Οι επιχειρηματικές συμφωνίες στη Ρωσία είναι ακόμα άγνωστες σε μένα.
Internet of Things και Quantum Security
Πολλές συσκευές Internet of Things - αισθητήρες -μπορεί να είναι και κλασσική και κβαντική. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα σύνολο από κλασικούς αισθητήρες, συσκευές Internet of Things, πύλες ελέγχου που έχουν εμπιστευτικές πληροφορίες. Για να τα συνδέσετε μαζί, χρειάζεστε ένα πρωτόκολλο κρυπτογραφικής προστασίας - και πάλι, κβαντικές επικοινωνίες.
Προς αυτή την κατεύθυνση, μέχρι στιγμής υπάρχουν μόνοπρωτότυπα που προστατεύουν μεμονωμένα στοιχεία ή συσκευές - είναι πολύ νωρίς για να μιλήσουμε για βιομηχανική κλίμακα. Πρώτον, ο κόσμος πρέπει να κατανοήσει την αξία της κατεύθυνσης, να επιλέξει τη συσκευή Internet of Things που χρειάζεται προστασία και να εφαρμόσει αποτελεσματικά την κβαντική επικοινωνία. Επιπλέον, πρέπει να ξεπεραστούν ορισμένα τεχνικά εμπόδια.
Σήμερα δεν είναι απολύτως σαφές τι ακριβώς βρίσκεταιΤο Διαδίκτυο των Πραγμάτων πρέπει να προστατεύεται σε τόσο υψηλό επίπεδο. Ωστόσο, καθώς η τεχνολογία του Διαδικτύου των Πραγμάτων εξαπλώνεται, τόσο θα εξαπλώνεται η αξία των πληροφοριών και η αξία της πειρατείας τους. Θεωρητικά, το hacking μπορεί να είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο σε πλήρως αυτοματοποιημένη παραγωγή. Έτσι, εάν οι αισθητήρες μεταδώσουν εσφαλμένες πληροφορίες στο κέντρο λήψης αποφάσεων, οι αποφάσεις θα ληφθούν εσφαλμένα και η οικονομική ζημιά από μια τέτοια επίθεση μπορεί να είναι αρκετά σημαντική.
Πέντε βιομηχανίες όπου οι κβαντικές επικοινωνίες θα εφαρμοστούν σύντομα
- Οικονομικά.Οι τράπεζες είναι οι πρώτοι που υιοθετούν τις νέες τεχνολογίες.
- Δημόσιος τομέας.Εδώ, οι επικοινωνίες σχετίζονται με δεδομένα χρηστών, κυβερνητικά συστήματα, εκλογές, δηλαδή όλους τους τομείς στους οποίους είναι σημαντικό το υψηλό επίπεδο προστασίας.
- Τηλεπικοινωνίες.Υπηρεσίες αποθήκευσης πληροφοριών εξ αποστάσεως (η καλή προστασία είναι επίσης σημαντική για αυτούς). Τα δεδομένα για αποθήκευση μπορούν να κρυπτογραφηθούν χρησιμοποιώντας μια κβαντική μέθοδο.
- Φάρμακο.Ο κόσμος συλλέγει όλο και περισσότερα γενετικά δεδομένα,που καθορίζουν ολόκληρη τη ζωή ενός ατόμου και τα χαρακτηριστικά του. Σε ορισμένες χώρες, βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη μια διαδικασία για να δοθεί νομική ισχύ σε ένα μέρος των γενετικών δεδομένων ενός ατόμου, εξισώνοντάς το με δεδομένα διαβατηρίου. Είναι επίσης σημαντικό να τους προστατεύσουμε από επιθέσεις και χειρισμούς.
- Ενέργεια.Είναι σημαντικό να προστατευθεί η διαχείριση μεγάλων υποδομών, συστημάτων αυτοματισμού και μετάδοσης ενέργειας. Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται ήδη σε πολλά σημεία τέτοιων συστημάτων.
Κβαντικές επικοινωνίες στον κόσμο και στη Ρωσία
Οι κβαντικές επικοινωνίες σε όλο τον κόσμο έχουν γίνει μέρος τουεθνικά προγράμματα για τις κβαντικές τεχνολογίες. Οι ειδικοί θεωρούν ότι η Κίνα είναι ο παγκόσμιος ηγέτης, αλλά οι επικοινωνίες αναπτύσσονται επίσης ενεργά στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Η ιαπωνική εταιρεία Toshiba διατηρεί ένα εργαστήριο στο Κέμπριτζ, πολλά έργα εργάζονται στο Ηνωμένο Βασίλειο και στις ΗΠΑ (αλλά οι τελευταίες επικεντρώνονται περισσότερο στον κβαντικό υπολογισμό).
Η σφαίρα των κβαντικών επικοινωνιών στη Ρωσία μοιάζειελκυστική επένδυση. Το τεχνολογικό επίπεδο της ρωσικής κβαντικής κρυπτογραφίας σήμερα είναι συγκρίσιμο με το παγκόσμιο και ορισμένες λύσεις για την επεξεργασία των κλειδιών φαίνονται καλύτερα από τις αντίστοιχες στον κόσμο.
Όπως κάθε αρκετά νέα τεχνολογία,Οι κβαντικές επικοινωνίες έχουν ορισμένες δυσκολίες με την ευρεία ανάπτυξη. Μέχρι να υπάρξει ένα προηγούμενο στον κόσμο με το hacking ή την κλοπή οποιασδήποτε πολύτιμης πληροφορίας χρησιμοποιώντας έναν κβαντικό υπολογιστή, η κβαντική κρυπτογράφηση μοιάζει περισσότερο με ασφάλιση. Ο κόσμος δεν καταλαβαίνει εάν οι δυνατότητές του αξιοποιούνται πλήρως, γεγονός που με τη σειρά του καθιστά δύσκολη την προσέλκυση επενδύσεων. Για να αποδείξετε δυνατότητες, χρειάζεστε τουλάχιστον ένα hack. Επίσης, για να το αποκαλύψουμε, η ρωσική αγορά στερείται έργων σαν οδικός χάρτης. μαζική παραγωγή συσκευών και προσπάθειες βελτίωσής τους.
Όχι όλες οι εταιρείες μοιράζονται ανοιχτά δεδομένα για το ανποιο στάδιο ανάπτυξης είναι οι λύσεις τους. Το QRate διαθέτει ένα τελικό προϊόν έτοιμο για βιομηχανική χρήση, δοκιμάζεται από πιθανούς πελάτες - για παράδειγμα, η Gazprombank. Ο Sber δοκίμασε επίσης τα συστήματα της εταιρείας ως προς την ανοχή σε σφάλματα για ένα χρόνο. Η νεοσύστατη εταιρεία αναπτύσσει τεχνολογία κβαντικής επικοινωνίας με έμφαση στην εφαρμογή οπτικών ινών.
Η κατασκευή ξεκίνησε τον Δεκέμβριο του 2020κορμικό δίκτυο κορμού Μόσχα - Αγία Πετρούπολη από τους Σιδηροδρόμους της Ρωσίας. Πρόκειται για μια γραμμή που θα αποτελείται από τμήματα σε απόσταση 100-200 χλμ. Χρειάζονται για τη μείωση των απωλειών στη μετάδοση σήματος, την εκ νέου κρυπτογράφηση του σήματος στους κόμβους. Οι κλασικοί αξιόπιστοι κόμβοι στο δίκτυο χρησιμοποιούνται επειδή οι κβαντικοί επαναλήπτες δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί επαρκώς (άλλο ένα από τα μεγάλα επιστημονικά προβλήματα). Γενικά, αυτό το δίκτυο είναι ένα παράδειγμα οικονομικά βιώσιμου έργου στον τομέα των κβαντικών επικοινωνιών με μεγάλο αριθμό δεδομένων που κυκλοφορούν μεταξύ Μόσχας και Αγίας Πετρούπολης. Το δίκτυο θα βοηθήσει, μεταξύ άλλων, στην προστασία των καναλιών επικοινωνίας μέσω των οποίων θα ελέγχονται μη επανδρωμένα Σαπσάν και Χελιδόνια.
Διαβάστε περισσότερα:
Η επιβράδυνση της περιστροφής της Γης προκάλεσε την απελευθέρωση οξυγόνου στον πλανήτη
Οι αστρονόμοι εντοπίζουν ασυνήθιστες δομές στο βαθύ διάστημα
Δείτε περισσότερα έργα τέχνης Νεάντερταλ ηλικίας 60.000 ετών