الكم تكنولوجيا الاتصالات
شبكة أمر حاسم بالنسبة لبلد، وأكثر من ذلك أمن الشبكات يمثل أولوية قصوى، والآن كل الدول لديها أقمار صناعية التشفير الصف العسكرية الخاصة بهم، ولكن الأكثر جديرة بالذكر في هذا المجال لا يزال على الأرض الكم تكنولوجيا الاتصالات، واليوم، وقد وضعت العديد من البلدان المحيطين الهندي والهادئ والتكنولوجيا ذات الصلة.
وباختصار، فإن الاتصالات الكم من خلال البث الفضائي هي مزيج من اثنين من مختلف مجالات التكنولوجيا، وأنه يستند على مجموعة من ميكانيكا الكم ومجال الاتصالات الفضائية. الاتصالات الكم يمكن تحقيقه عن طريق أساليب التشفير والجسيمات الضوئية (على سبيل المثال، الكم توزيع مفتاح) تحمل نقل المعلومات، وهذا أسلوب التشفير هو غير قابلة للكسر بشكل مثالي. وفقا لقوانين ميكانيكا الكم، عندما يحاول القراصنة لسرقة المعلومات، فإن حالة الاتصال لالفوتون تتغير فورا وتولد إشارة تحذير. وعموما، فإن الطلب الوطني على اتصالات آمنة تنمو، لذلك تعتبر هذه التكنولوجيا لتكون واحدة من أكثر الحلول الواعدة في المستقبل.
وقد السوق العالمية للاتصالات الساتلية في النمو، ويرجع ذلك أساسا إلى التوسع الشامل للأنشطة الفضائية، ولكن أيضا لأن الطلب على وكالات الدفاع، شركات الطيران التجارية، وشركات النفط والغاز وغيرها من المنظمات لخدمات آخذ في الازدياد. وتتطلب هذه المنظمات خدمات الاتصالات في المناطق النائية وضعت، وهذه المناطق لديها أبراج صغيرة أو الخلوية شبكة الألياف البصرية، من أجل تحسين الكفاءة التشغيلية، وضمان السلامة وتوفير شبكة للموظفين والمسافرين، ونحن بحاجة الفضائية على الهواء، ولكن ليس لأمن البيانات سرقت، يتطلب الأقمار الصناعية الكم.
الاتصالات الكم وشبكة الفضائية قد تعمل بطريقة تكاملية، ولكن الآن بعد الاتصالات التحدي الكم الرئيسية، والعوامل المسافة سبب تشتت إشارات الاتصالات المشاكل داخل الألياف البصرية أو الجو. ومع ذلك، إذا تم بناؤه على الرابط الاتصالات في فراغ، أنها يمكن أن تقلل إشارة توهين. وبالمثل، كما العديد من الاتصالات الساتلية الوعي توفير التهديدات السيبرانية تعزيز، سوف يكون التواصل الكم آمن خيار المستقبل.
ESA ومشغل القمر الصناعي يوتلسات والشركة المصنعة ايرباص لتطوير الأقمار الصناعية الكم
البلدان في العالم تعمل في مجال الاتصالات الكم
على الرغم من أن الدول الغربية لها تاريخ موثوق بها في مجال البحث والتطوير، ولكن الجهود ذات الصلة إلى مناطق أخرى من البلاد لا يمكن تجاهلها. وكانت الصين أول دولة لإنشاء شبكة الكم بين سطح الأرض والبث الفضائي لها من الفوتونات، هذه التجربة لتحسين وضوح الصين في هذا المجال. أول قمر صناعي للصين ودعا الكم Micius، الذي يربط الصين والنمسا المؤسسات البحثية اثنين لتمكينهم من عقد مؤتمر فيديو مشفرة الكم في عام 2017.
في منطقة المحيطين الهندي والهادئ، سنغافورة زعيم آخر في مجال أقمار الاتصالات الكم، وقد وضعت الجامعة الوطنية في سنغافورة نانو الأقمار الصناعية مع العقد الكم، القمر الصناعي بواسطة صاروخ هندي أطلق في عام 2015، والأقمار الصناعية حتى فنغيون الكم حتى في وقت سابق من الوقت في عام 2016 الصين Micius اطلاق الاقمار الصناعية الكم. نانو الأقمار الصناعية التي تم إنشاؤها بنجاح الفوتونات يمكن استخدامها لشبكة الكم أنشئت الأرض.
ايرباص، ESA ويوتلسات المصنعين الأقمار الصناعية لبناء جديد اختراق متعددة حزمة الهوائي الكم الأقمار الصناعية النشطة، وهو الأقمار الصناعية من وحدة رئيسية
المعهد الوطني الياباني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات NICT وتعتبر اليابان من المؤسسات البحثية الرئيسية في مجال المعلومات والاتصالات، فإنها أثبتت بنجاح أقمار الاتصالات الكم الأرض الفضاء في الصيف 2017. ونظرا لإطلاق الأقمار الصناعية، ونمو الصناعة التحويلية والتكاليف على مجموعة كاملة من سوق العمل، وعالية الأداء الحمولات الصغيرة تصبح أكثر تنافسية في هذا المجال يمكن أيضا إنشاء المزيد من الإمكانيات للتطبيقات الفضائية.
الهند أيضا مهتمة جدا في الأقمار الصناعية الكم، أعدت اثنين من المؤسسات البحثية من قبل التنمية المشتركة الهندية التي تمولها الحكومة من شبكات الاتصالات الكم، وقعت معهد بحوث رامان في بنغالور ومنظمة بحوث الفضاء الهندية بريد إلكتروني التعاون في نهاية عام 2017، يهدف إلى إنشاء شبكة اتصالات الأقمار الصناعية الكم. هذه هي الخطوة الأولى في هذا المجال في الهند، والهند تسريع الجهود المبذولة لتحقيق حمولتها فريدة من نوعها.
يحتوي الأقمار الصناعية فى الصين 600Kg و لتوليد الكم الفوتونات متشابكا مركز وضوح الشمس، القمر الصناعي هو وضوح الشمس، التي تنتج زوج من الفوتونات المتشابكة
علماء من كوريا الجنوبية لديها أي اتصال الكم أعمال البحث والتطوير من الحكومة المعنية، الآن أن القطاع الخاص هو القيام بنشاط الأعمال ذات الصلة. وقال وون سيك هان، المدير التنفيذي لمزود خدمة الأقمار الصناعية الوحيد في البلاد KT SAT فإنه سيتم استخدام التكنولوجيا لتطوير خدمات تنافسية التوافق بين شبكة الأقمار الصناعية والتشفير الكم. العديد من التقارير الإعلامية التي تشارك كوريا الشمالية أيضا في تطوير تكنولوجيات الاتصال الكم. لكن من غير الواضح إلى أي مدى كوريا الشمالية في مرحلة التطوير، واذا كانت كوريا الشمالية لديها ما يكفي من الموارد لاستكشاف مخطط اتصال القمر الصناعي.
أصبحت تقنية التشفير التيار
يمكنك الاطلاع على البلاد ديناميكية، لدينا بالتأكيد سؤال، حقا قراصنة الكم مضاد للأقمار الصناعية أن تفعل؟ بما فيه الكفاية آمنة حقا؟ الجواب هو أكثر أمانا من بعض تقنية التشفير الحالية، ولكن في هذه المرحلة هناك الكثير من المشاكل الأقمار الصناعية الكم التي يتعين حلها. من الناحية النظرية، يمكن أن ميكانيكا الكم نفسه تحقيق الاتصالات الأكثر أمانا، ولكن لا تضع تبقى جهاز شبكة أو برامج النائية الضعف تحديا كبيرا. خفض تكلفة بناء وتشغيل شبكة لتلك مسألة أخرى تتطلب مزيدا من البحث وتطوير العمل من أجل تطبيق هذه التكنولوجيا في الحياة اليومية.
هذا هو لإقامة عالم متشابكا مصدر الزوج الفوتون، والتدفق الضوئي التي تم إنشاؤها بواسطة ليزر ديود واحد على الأقل، وسوف علماء تحسين المصدر بعد كيلو هرتز ثلاث درجات، والذي يعرف أيضا تصميم سانياك
في الواقع، عن طريق استخدام كلمة المرور العادية هو مفتاح التشفير، على سبيل المثال، فإن الجمع معين من البيانات الأبجدية الرقمية وغيرها لتكون كلمة السر المحمية، ويتم تشفير الاتصالات الكم باستخدام تشابك الكم، وتنصهر التورط الجسيمات إلى اثنين أو أكثر من الكم ينص مكمل السلوك. في هذه الحالة، جزيئات مستقلة لا يوصف، على العكس من ذلك، فإن الجزيئات تكون الدول سهم الكم ضبابية موجودة، يمكن للمرء تغيير حالة الانهيار وعرضها. وهكذا، الكم التشفير باستخدام هذه الميزة، والذي يستخدم للكشف المتنصت المحتملين، المتنصت موجودا يمكن أن يؤدي إلى انهيار الدول الكم، لذلك أفرادا لا يمكن الحصول على البيانات. وعلاوة على ذلك، ومدى تعقيد ميكانيكا الكم يجعل من المستحيل تقريبا على الكم التورط مفتاح الكم الناتجة عن تقدير عكسي.
على وجه التحديد، وينظر ما اذا كنا نستطيع توزيع عملية التشفير الكم عن توزيع مفتاح الكم، والمعروف أيضا QKD. الجسيمات غامض السمة مفتاح الكم المشفرة (عادة جزيئات الضوء) وينقل المعلومات اللازمة لفك تشفير الرسالة. المتنصت محاولة لسرقة مفتاح هذه الجزيئات يجب أن تقاس من أجل القيام بذلك. هذه القياسات تعمل أفرادا غيرت سلوك الجسيمات، ويمكن الكشف عن إدخال أخطاء، سيقوم النظام بتنبيه المستخدم أن مفتاح قد تم اختراقه، لا ينبغي أن تستخدم المعلومات المشفرة.
هذا هو الفوتونات متماسكة واجهة، ناضجة ونظام الكم التكنولوجيا أن تكون مختلطة مع مجموعة متنوعة من أبنية الهجين الجسدية من قبل الرابطة الضوئية معا. تماسكا واجهة رحلة المكدسة الضوئية وطائفة والطول الموجي للذاكرة الكم قد تكون مطابقة
مبدأ QKD
في الواقع، العديد من الاختلافات على QKD الحالي، حيث بعض الاختلافات حول استخدام اتصال الكم لمسافات طويلة (ويشار إلى التشابك) لحماية المعلومات. الجسيمات المتشابكة اثنين تتصرف ككيان واحد، مهما كانت متباعدة هم. الغزو من الجسيمات، على الرغم من شريكها على الطرف الآخر من الكون سوف تستجيب على الفور، والبيانات وبالتالي تكشف المتنصت يريد سرقة.
نظم QKD أصبحت الآن حقيقة واقعة. وقعت عملية توزيع المفتاح الكم الأولى في عام 2004، عندما استخدم الباحثون فيينا الفوتونات المتشابكة 3000 دائع اليورو إلى حساباتهم المصرفية. نظام QKD التجاري في الولايات المتحدة في عام 2013، وعندما ركبت الأبحاث غير الربحية ومنظمة التنمية باتيل تحميها شبكة الألياف البصرية الفوتون التشفير الكم. وضعت ID Quantique نظام تستخدم بالفعل تكنولوجيا لحماية نتائج الانتخابات الوطنية عام 2007 في جنيف.
أكملت سوري ساتيلايت تكنولوجي المحدودة بناء منصة الفضائية الكم يوتلسات، وهو أول قمر صناعي في العالم يمكن إعادة تكوين تماما في الكم المدار قمرا صناعيا
مقارنة مع مخطط QKD أخرى، يمكن التورط توفير أمان إضافي. وعلى الرغم من QKD يتطلب استخدام المعدات التي هي ذات مصداقية، ولكن متشابكا كما يفتح التشفير مستقلة عن الأجهزة الباب، حتى على جهاز غير موثوق بها، ويمكن أن تبقى تشفير آمن. وقال الأستاذ في جامعة أكسفورد، الكم الترميز، مركز cryptographers الكم من أرتور إيكيرت: "لتصبح نموذج الأعمال القياسية، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه، ولكن وتيرة التنمية الترميز الكم أسرع مما كنت أتوقع."
الدرع مع الهجمات الرمح - مواصلة تحسين السلامة
ولكن بعد أن قال إنه لا يوجد أمن مطلق في العالم. منذ وقت مبكر 2000s أول أنظمة التشفير الكم التجارية يخرج، cryptographers تم المحاولات للقضاء تتكرر، وقد حققت هذه المحاولات نجاحا كبيرا. هذه الهجمات تستغل عيوب يرسل جهاز يستخدم الكم من المعلومات، بدلا من الجسيمات المتشابكة أنفسهم، استخدم العلماء حربة لمهاجمة الدرع للقيام بذلك يظهر أنه حتى قوانين الفيزياء توفير معدات السلامة المثالية لن تكون مثالية . هذه العيوب تسبب ثغرة لاستغلالها. لذلك الكم الفيزيائي استجاب بسرعة لوضع بروتوكول جديد لا يعتمد على المعدات. ومستقلة عن الأجهزة الكم التشفير حتى في حالة عدم اتقان الجهاز أيضا توفير الأمن الكمال، ولكن في الوقت الراهن، فإنه لا يزال كسر ......
العلماء إمبريال كوليدج لندن وضعت بنجاح يمكن عرض الأقمار الصناعية GPS دون الحاجة إلى الكم الاتجاه البوصلة، وسيكون هذا أول التسارع الكم في المملكة المتحدة للملاحة
معظم أنظمة التشفير الكم استخدام الفوتونات على المعلومات ترميز، وهي العملية التي تعتمد على هذا السؤال لذلك، دائما قياس خصائص الكم من الفوتونات وتغيير المعلومات التي يحملها. وهكذا، والعلماء التشفير الكم لا تزال موجودة وسيلة لكسر هذا النظام، والعيب هو أنها تستخدم، عادة ما يتم ترميز البيانات في استقطاب الفوتونات، والفوتونات المستقطبة عموديا قد ترميز 1، أفقيا مستقطبة المشفرة 0. أسلوب واحد هو استخدام جهاز أشعة الليزر ذات الطاقة العالية، حتى أن المناطق الداخلية من المستقطب العاكسة. انها تفصح عن اتجاه الاستقطاب يعكس وخرج رمز من الفوتونات، التي يمكن الحصول عليها الشفرات البيانات. لحل هذه المشكلة، وقد وجدت علماء الفيزياء وسيلة لمنع هذه التأملات.
بعد ذلك، اكتشف العلماء التشفير الكم طريقة جديدة لمهاجمة الاتصالات الكم الترميز، وهذا النهج لا تعتمد على التفكير. المفتاح لهذه التكنولوجيا الجديدة هو تأمين حقن يسمى تأثير، وهو تغيير التردد لحقن الفوتون الليزر من خلال تردد مختلف لطريقة تجويف الليزر، وإذا كان الفرق التردد هو صغير، والليزر سوف الرنين الفوتون في نهاية المطاف. هذا الأسلوب من الهجوم وكسر نسبة نجاح تصل إلى 79.63.
لماذا العلماء قد هاجمت بالحراب الدرع، لأن هذه الأجهزة ليست مثالية. من خلال هذه التجارب يمكننا استخلاص النتائج أن العيوب والمعدات ذات الصلة إلى الترميز الكم لا يزال هناك الكثير، بالإضافة إلى تقنية التشفير الكم الأقمار الصناعية ومكلفة للغاية، هذه الثغرات هي أيضا التواصل التشفير الكم المادي لا يمكن أن يكون أسباب تجارية واسعة النطاق. ولكن في المستقبل، مع استمرار التكنولوجيا لتطوير الاتصالات التشفير الكم والتكامل في مختلف المجالات، الكم التشفير هو بعض تقنية تشفير الاتصالات مما هو عليه من الصعب للقضاء الآن. ولذا فإننا يمكن أن نتطلع إلى ما يمكن توقع مستقبل تطوير مستقبل أقمار الاتصالات الكم والتشفير الكم.
