보안 통신의 Quantum Fabric

Quantum entanglement는 현대 물리학에서 가장 유연하지만 강력한 페인 마나 중 하나로서 서 있습니다. 핵심에서, entanglement는 두 개 이상의 입자가 너무 심하게 연결되는 상태에 대해 설명합니다. 그 거리가 분리되지 않고 다른 사람을 측정하는 것은 매우 심하게 연결됩니다. 이 비현상 연결은 "스포크 액션 거리에서"라고 불리는 Albert Einstein이 "스포크 액션은 더 이상 이론적 호기심이 없습니다. 그것은 미래의 통신 시스템을 구축 할 수있는 중요한 요소가 될 수 있습니다.

어떻게 Entanglement 실제 작품

이 광각은, 우리는 먼저 퀀텀 입자가 측정 될 때까지 고정 속성을하지 않는 것을 허용해야합니다. 예를 들어 광각은 관찰 될 때까지 무한한 편광이 없습니다. 두 광각이 얽혀지면, 그들의 편광은 수평으로 편광되는 것으로 측정되는 경우 이러한 방식으로 상관 관계가됩니다. 다른 사람은 수직 편광되고, 부수리가 될 수 있습니다. 이 상관 관계는 각 광각이 서로 분리되는 경우, 또는 두 개의 서로 다른 관계가 서로 다른 관계가 될 수 있습니다.

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Quantum Key Distribution: 장방형의 실제 팔

통신의 entanglement의 가장 즉각적인 응용은 quantum key Distribution (QKD)입니다. 전통적인 암호화와는 달리, 수학 복잡성에 의존하고 강력한 quantum 컴퓨터로 깨질 수 있습니다, QKD는 physics의 법칙을 사용하여 secrecy를 보장합니다. entanglement 기반 QKD 프로토콜에서, Ekert 프로토콜 (E91), 두 당사자 (일반적으로 선택된 사진)으로, 그들은 ssssn의 기본 측정을 통해 sn의 기본 측정을 발견 할 수 있습니다.

"실각 기반 QKD의 보안은 어떤 처짐없이 퀀텀 상태를 복사 할 수 없다는 사실에 근거를 둡니다. 측정의 매우 행동은 시스템, 침입 감지 가능." - 자연 물리학 편집, 2020.

상업적으로 배치 된 QKD 시스템은 오늘날 종종 entangled photons보다 약한 일관성있는 맥박을 사용하지만, entanglement는 기본 이점을 제공합니다 : 그것은 [[FLT : 0]]]device-independent QKD[[FLT : 1]을 구축하는 데 사용될 수 있으며 보안이 하드웨어를 신뢰하지 않습니다. 여전히 실험적이지만, 장치 의존성 프로토콜은 불변의 보안을위한 금 표준을 나타냅니다.

Quantum 인터넷 구축

퀀텀 커뮤니케이션의 장기적인 비전은 포인트 포인트 포인트 포인트 키 배포를 넘어 훨씬 확장됩니다. 연구자들은 quantum internet] - 퀀텀 디바이스를 연결하는 글로벌 네트워크는, 분산 퀀텀 컴퓨팅을 허용하고, 매우 안전한 데이터 전송을 가능하게합니다. 이 네트워크의 심장에는 장거리의 entanglement 배포입니다. 그러나, 직접 수백 킬로 광 손실의 광 손실에 대한 quantum 컴퓨팅을 통해 quantum 컴퓨팅을 전송하는 것입니다. 이 네트워크의 핵심은 광역성 및 광역성으로 인한 퀀텀의 퀀텀의 핵심 요소입니다.

Quantum 반복기: Entanglement 도달을 확장

퀀텀은 퀀텀의 핵심 요소인 퀀텀의 핵심 요소인 퀀텀의 핵심 요소인 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀

위성 기반 Quantum 통신

이 기술은 위성을 사용하여 다른 접근 방식입니다. 2016 년에 시작된 중국 Micius 위성은 지상 역 사이 1,200 킬로미터 이상 entanglement 배포를 성공적으로 시연했으며 중국과 유럽 사이의 간결 QKD를 보여줍니다. 위성 링크는 경로가 빈 공간을 통해 있기 때문에 광 섬유의 폭발 손실이 발생하기 때문에 장거리의 폭발적인 손실을 피합니다. 이 기술은 수천 반복기의 필요 없이 대륙을 연결할 수 있는 글로벌 퀀텀 네트워크의 방법을 포장합니다.

확장 가능한 네트워크에 도로에 도전

놀라운 진행에도 불구하고, 몇몇 기술적인 장애물은 entanglement 근거한 quantum 커뮤니케이션이 주류가 되는의 앞에 남아 있습니다.

Decoherence와 소음

엉킴은 엉킴이를 위한 엉킴이를 위한 엉킴이를 위한 엉킴이를 위한 엉킴이를 위한 엉킴이를 위한 엉킴이를 위한 엉킴이를 위한 엉킴이를 위한 엉킴이를 위한 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인 자연적인

Quantum 기억

퀀텀 반복기는 밀리 초 동안 엔 미네이터를 초 동안 저장 할 수있는 신뢰할 수있는 퀀텀 메모리입니다. 원자 앙상블을 기반으로하는 현재 기억 또는 트랩 이온은 제한된 저장 시간과 불평을 가지고 있습니다. 이 지역의 진행은 방 온도 시스템에서 1 초를 초과하는 기억의 최근 데모와 함께 가속되지만 훨씬 많은 작업이 남아 있습니다.

표준화 및 통합

기존의 클래식 인프라와 상호 운용하는 퀀텀 네트워크의 경우, 업계 표준이 필요합니다. 예를 들어, 엔탈멘트 기반 QKD 프로토콜은 키 증류, 인증 및 오류 교정 단계를 정의해야합니다. ]ETSI 그룹은 QKD에 여러 표준을 출판했지만, 엔탈 기반 변형은 아직 널리 채택되지 않습니다. 또한, 클래식 트랜시버 및 네트워크 관리 시스템을 갖춘 퀀텀 구성 요소가 통합되어 있습니다.

QKD를 넘어: 분산된 Quantum Computing을 위한 Entanglement

Quantum 통신 네트워크는 고전적인 데이터 만 보안되지 않습니다. 그들은 또한 ]distributed quantum computing]을 가능하게 할 것입니다. 이 모델에서는, 다른 노드 거래소에 위치한 여러 개의 작은 퀀텀 프로세서가 단일 장치 용량을 초과하는 문제를 공동으로 해결합니다. 맹렬한 퀀텀 컴퓨팅은, 제한된 퀀텀 능력이 데이터 또는 데이터 공개없이 원격 퀀텀 서버에서 계산을 실행할 수 있는 클라이언트가, 이 응용 프로그램에서 매우 효율적인 배포를 사용할 수 있습니다.

Real-World 배포 및 Experiments

이 필드는 실제 테스트에 대한 학문적 실험실을 넘어 이동하고있다. DARPA Quantum Network 미국에서는 여러 노드를 가로 질러 QKD의 초기 데모였다. 유럽은 ]유럽 Quantum Internet Alliance]]를 운영, 이는 2030에 의해 퀀텀 링크로 주요 도시를 연결하는 것을 목표로. 중국은 2,000km 섬유 QKD 백본을 구축했다, 베이징과 베이징 사이의 기술이 여전히 인터넷을 보여줍니다.

미래 지향

앞서보고, 몇 가지 연구 결과는 중요 :

  • 실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험실험
  • Chip-scale quantum device 개발 - 광수용 소스, 검출기 및 메모리를 통합하여 비용을 절감하고 확장성을 향상시킵니다.
  • Hybrid quantum network - 다른 quantum 리소스 (예를들면, 스쿼징, 클러스터 상태)를 결합하여 감각과 계산에 대한 추가적인 이점을 제공 할 수 있습니다.
  • 표준화 장치 의존 프로토콜 - 신뢰할 수 있는 노드 아키텍처를 넘어 완전히 장치 독립 QKD가 필수적으로 이동하는 장기적인 보안을 위해.

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