Devlet Laboratuvarı, Kuantum İnterneti İki Yıldan Fazla Bir Süredir Kullandığını Açıkladı
Güvenlik uzmanlarının hayallerinden biri, kuantum mekaniğinin güçlü yasalarına dayalı olarak mükemmel bir şekilde güvenli iletişime izin veren bir kuantum internetin yaratılmasıdır.
Buradaki temel fikir, foton gibi bir kuantum nesnesini ölçme eyleminin onu her zaman değiştirdiğidir. Dolayısıyla, bir kuantum mesajını gizlice dinlemeye yönelik herhangi bir girişim, alıcının algılayabileceği gizli gözetleme işaretleri bırakma konusunda başarısız olamaz. Bu, herkesin bir Bir defalık ped daha sonra geleneksel klasik iletişim kullanılarak güvenli iletişim için kullanılabilecek bir kuantum ağı üzerinden.
Bu, kuantum kriptografisi olarak bilinen mükemmel güvenli mesajlaşma için işleri güzel bir şekilde ayarlar ve bu aslında herhangi bir yarı düzgün kuantum optik laboratuvarı için oldukça basit bir tekniktir. Gerçekten de, adı geçen bir şirket kuantum kimliği mükemmel güvenlikle ilgilenen bankaları ve diğer kuruluşları cezbetmeye başlayan, kullanıma hazır bir sistem satıyor.
Ancak bu sistemlerin önemli bir sınırlaması vardır. Kuantum kriptografi sistemlerinin mevcut nesli, tek bir fiber uzunluğu üzerinden noktadan noktaya bağlantılardır, yani A'dan B'ye güvenli mesajlar gönderebilirler ancak bu bilgiyi C, D, E veya F'ye yönlendiremezler. Bir mesajı yönlendirmek, mesajın nereye yönlendirileceğini gösteren kısmının okunması anlamına gelir. Ve bu, en azından geleneksel yönlendiricilerle kaçınılmaz olarak onu değiştirir. Bu, günümüz teknolojisiyle kuantum interneti imkansız kılıyor
Çeşitli ekipler, kuantum mesajlarını yok etmeden yönlendirerek bu sorunu çözecek kuantum yönlendiriciler geliştirmek için yarışıyor. Geçen yılın ilklerinden birine baktık. Ancak gerçek şu ki, bu cihazlar hala ticari gerçeklikten biraz uzakta.
Bugün, New Mexico'daki Los Alamos Ulusal Laboratuarlarındaki Richard Hughes ve arkadaşları, iki buçuk yıldır çalıştıklarını söyledikleri alternatif bir kuantum interneti ortaya koyuyor. Yaklaşımları, bir hub ve tel tipi ağ etrafında dayalı bir kuantum ağı oluşturmaktır. Tüm mesajlar, bu merkezi hub aracılığıyla ağdaki herhangi bir noktadan diğerine yönlendirilir.
Bu tür bir yaklaşım ilk kez denenmiyor. Buradaki fikir, hub'a gönderilen mesajların olağan kuantum güvenlik düzeyine dayanmasıdır. Bununla birlikte, bir kez merkezde, geleneksel klasik bitlere dönüştürülürler ve daha sonra yolculuklarının ikinci ayağında gönderilmek üzere kuantum bitlerine yeniden dönüştürülürler.
Hub güvenli olduğu sürece ağ da güvenli olmalıdır.
Bu yaklaşımla ilgili sorun ölçeklenebilirliktir. Hub'a giden bağlantıların sayısı arttıkça, ağdaki bir nokta ile diğeri arasında yapılabilecek tüm olası bağlantıların üstesinden gelmek giderek daha zor hale gelir.
Hughes ve arkadaşları, ağdaki her bir düğümü kuantum vericilerle, yani lazerlerle donatan, ancak pahalı ve hacimli foton dedektörleriyle değil, benzersiz yaklaşımlarıyla bunu çözdüklerini söylüyorlar. Yalnızca hub bir kuantum mesajı alabilir (ancak tüm düğümler normal şekilde geleneksel mesajları gönderip alabilir).
Bu sınırlayıcı gelebilir, ancak yine de her düğümün hub'a bir kerelik bir ped göndermesine izin verir ve daha sonra klasik bir bağlantı üzerinden güvenli bir şekilde iletişim kurmak için kullanır. Hub daha sonra bu mesajı bu ikinci düğümle ayarladığı başka bir tek zaman aralığını kullanarak başka bir düğüme yönlendirebilir. Bu nedenle, merkezi hub'ın da güvenli olması koşuluyla tüm ağ güvenlidir.
Bu sistemin en büyük avantajı, her bir düğümde gereken teknolojiyi son derece basit hale getirmesidir – esasen bir lazerden biraz daha fazlası. Aslında, Los Alamos, bir kibrit kutusu boyutunda olan tak ve çalıştır tipi modüller tasarlamış ve üretmiştir. Yeni nesil [modülümüz] her lineer boyutta daha küçük olacak, diyorlar.
Nihai hedefleri, mükemmel güvenli mesajlaşmaya izin vermek için set üstü TV kutuları, ev bilgisayarları vb. gibi bir fiber optik ağa bağlı hemen hemen her cihazda yerleşik bu modüllerden birine sahip olmaktır.
Bu sistemi iki yıldan fazla bir süredir çalıştıran Los Alamos, şimdi etkinliğine oldukça güveniyor.
comscore'a göre, planlamacılar ve alıcılar toplam video yaklaşımını şu yollarla benimsemeye başlayabilirler:
Elbette, ağ asla ortasındaki hub'dan daha güvenli olamaz ve bu, bu yaklaşımın önemli bir sınırlamasıdır. Buna karşılık, saf bir kuantum internet, ağdaki herhangi bir noktadan diğerine mükemmel bir şekilde güvenli iletişime izin vermelidir.
Bir diğeri ise, kuantum yönlendiriciler ticari olarak uygulanabilir hale gelir gelmez bu yaklaşımın modası geçecektir. Bu nedenle, herhangi bir yatırımcı için soru, paralarını o zamandan önce geri alıp alamayacaklarıdır. Muhtemelen, öğrenmek için uzun süre beklemek zorunda kalmayacaklardır.
Referans: arxiv.org/abs/1305.0305 :Kritik Altyapı Korumasına Uygulamalı Ağ Merkezli Kuantum İletişimisaklamak