Mažytė mikroschema galėtų užtikrinti itin saugų kvantinį „Wi-Fi“ (2)
Koks būtų kvantinio ryšio sistemų pranašumas prieš dabar naudojamus belaidžius ir šviesolaidinius tinklus? Į jas būtų neįtikėtinai sunku įsilaužti. Taip yra todėl, kad informacijai koduoti ir perduoti naudojamos kvantinės objektų (pavyzdžiui, šviesos dalelių) būsenos – ir šios būsenos leidžia sudėtingiau šifruoti bei lengvai atskleidžia, ar į jas buvo kėsintasi.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Tokie tinklai nedideliu mastu egzistuoja jau šiandien, rašo „New Scientist“. Pastaraisiais metais jie buvo sukurti miestuose, kuriuose jau yra šviesolaidiniai kabeliai, o kosmoso agentūros paleido kvantinio ryšio palydovus. Tačiau sukurti platų belaidį kvantinį tinklą sudėtinga – iš dalies dėl to, kad kvantiniai signalai, keliaudami oru tarp spinduliuojančių ir priimančių antenų, yra lengvai iškraipomi.
Dabar Volkanas Gursesas iš Kalifornijos technologijos instituto (JAV) ir jo kolegos sukūrė sistemą luste, vadinamą kvantine fazine matrica (QPA), kuri gali padėti lengviau sukurti kvantinį „Wi-Fi“ bet kur.
Daugiau nei 1000 elektroninių komponentų sutalpinta į vos 1,8 milimetro pločio ir 3 milimetrų ilgio silicio lustą. Tai apima ir 32 mažytes antenas, galinčias priimti ir skleisti laisvoje erdvėje sklindančius kvantinius signalus. Įrenginys sukurtas panašiai kaip įprastos kompiuterių mikroschemos, todėl jis veikia kambario temperatūroje – o ne turi būti laikomas labai šaltai specialiuose šaldytuvuose, kaip tai dabar daroma su daugeliu kvantinio ryšio įrenginių.
Vieno eksperimento metu tyrėjai lazeriu perdavė suspaustos kvantinės šviesos signalą, kuris pasižymėjo neįprastai tiksliai sureguliuotomis savybėmis – kad patikrintų lusto gebėjimą priimti ir analizuoti kvantinę informaciją. Jie taip pat galėjo užprogramuoti QPA antenas realiam naudojimui – pavyzdžiui, aptikti tik tam tikromis kryptimis sklindančius signalus ir išgauti kuo daugiau informacijos iš triukšmingo signalo.
Be to, tyrėjų komanda panaudojo QPA signalui priimti ir pakeisti jo kvantines savybes, kad jis taptų labiau suderinamas su bet kokiu kvantiniu įrenginiu – pavyzdžiui, kvantiniu kompiuteriu ar jutikliu, kuris gali būti integruotas į lustą.
„Tai techninė pažanga“, – sako Carlo Ottaviani iš Jorko universiteto Jungtinėje Karalystėje. Jo teigimu, jei naujasis prietaisas galiausiai galėtų sukurti kvantais šifruotą belaidį ryšį pastatų viduje, tai galėtų atsverti esamas ryšių technologijas – ir dar suteikti papildomą saugumo sluoksnį. Pasak jo, tai galėtų būti ypač aktualu vis didėjančiam prietaisų, sudarančių vadinamąjį daiktų internetą, skaičiui, kurie dažnai yra pažeidžiami įsilaužėlių.
C. Ottaviani sako, kad QPA yra įdomus žingsnis teisinga linkme, tačiau kol visavertis kvantinis „Wi-Fi“ taps realybe, dar reikia daugiau techninių patobulinimų. Pavyzdžiui, mikroschema turės tiksliau fiksuoti kvantinę šviesą iš didelio atstumo.
„Tačiau aš matau šviesią ateitį – ateitis neabejotinai yra kvantinė“, – sako jis.
Tyrimas paskelbtas išankstinių publikacijų serveryje „arXiv“.
Parengta pagal „New Scientist“.
