Networks Business Online Việt Nam & International VH2

Truyền thông lượng tử là gì? – Trí tuệ nhân tạo

Đăng ngày 12 September, 2022 bởi admin
Các nhà nghiên cứu và những công ty đang tạo ra những mạng truyền thông siêu bảo đảm an toàn hoàn toàn có thể hình thành nền tảng của một mạng internet lượng tử. Hãy cùng Trí tuệ tự tạo tìm hiểu và khám phá cách nó hoạt động giải trí .
Ngày nay, tài liệu nhạy cảm thường được mã hóa, sau đó gửi đi trải qua cáp quang và những kênh khác cùng với “ chìa khóa ” kỹ thuật số thiết yếu để giải thuật thông tin. Dữ liệu và những khóa được gửi dưới dạng những bit cổ xưa — một dòng xung điện hoặc xung quang bộc lộ 1 s và 0 s. Và điều đó khiến họ dễ bị công kích. Các tin tặc tinh ranh hoàn toàn có thể đọc và sao chép những bit trong quy trình chuyển tiếp mà không để lại bất kể dấu vết nào .
Truyền thông lượng tử tận dụng những quy luật vật lý lượng tử để bảo vệ tài liệu. Các quy luật này được cho phép những hạt — thường là những photon ánh sáng truyền tài liệu dọc theo cáp quang — tạo nên trạng thái chồng chập, chúng hoàn toàn có thể đại diện thay mặt cho nhiều tổng hợp 1 và 0 đồng thời. Các hạt đó được gọi là bit lượng tử, hoặc qubits .

Điểm tuyệt vời của các qubit khi nhìn từ góc độ an ninh mạng là nếu một hacker cố gắng do thám chúng trong quá trình vận chuyển, trạng thái lượng tử siêu mảnh của chúng sẽ “sụp đổ” xuống 1 hoặc 0. Hacker không thể giả mạo các qubit mà không bỏ lại dấu hiệu nào.

Một số công ty đã tận dụng tính năng này để tạo ra những mạng truyền tài liệu có độ nhạy cao dựa trên một tiến trình được gọi là phân phối khóa lượng tử, hoặc QKD. Về triết lý, những mạng này cực kỳ bảo đảm an toàn .
Phân phối khóa lượng tử

Phân phối khóa lượng tử là gì?

QKD tương quan đến việc gửi tài liệu được mã hóa dưới dạng những bit cổ xưa qua mạng, trong khi những khóa để giải thuật thông tin được mã hóa và truyền ở trạng thái lượng tử bằng cách sử dụng qubit .
Có nhiều cách tiếp cận và giao thức khác nhau đã được tăng trưởng để tiến hành QKD. Trong đó, giao thức được sử dụng thoáng đãng – BB84 hoạt động giải trí như sau. Hãy tưởng tượng hai người, Alice và Bob. Alice muốn gửi tài liệu một cách bảo đảm an toàn cho Bob. Để làm như vậy, cô ấy tạo ra một khóa mã hóa ở dạng qubit mà trạng thái phân cực của nó đại diện thay mặt cho những giá trị bit riêng không liên quan gì đến nhau của khóa .
Các qubit hoàn toàn có thể được gửi đến Bob trải qua cáp quang. Bằng cách so sánh những phép đo trạng thái của một phần nhỏ trong số những qubit này — một quy trình được gọi là “ sàng lọc khóa ” — Alice và Bob hoàn toàn có thể xác lập rằng họ đang giữ cùng một khóa .
Khi những qubit vận động và di chuyển đến đích, trạng thái lượng tử siêu mảnh của một số ít trong chúng sẽ sụp đổ vì sự tách rời ( decoherence ). Tiếp theo, Alice và Bob sẽ chạy qua một quy trình được gọi là “ chưng cất khóa ”, gồm có việc đo lường và thống kê xem tỷ suất lỗi có đủ cao để gợi ý rằng một tin tặc đã nỗ lực đánh cắp khóa của họ hay không .
Nếu có, họ vô hiệu khóa hoài nghi và liên tục tạo khóa mới cho đến khi họ tự tin rằng mình đã san sẻ khóa bảo đảm an toàn. Alice sau đó hoàn toàn có thể sử dụng khóa của cô ấy để mã hóa dữ liệu và gửi nó ở dạng bit cổ xưa cho Bob – sử dụng khóa của anh ấy để giải thuật thông tin .
Bắt đầu có nhiều mạng QKD Open hơn. Dài nhất là ở Trung Quốc, đường link mặt đất dài 2.032 km ( 1.263 dặm ) giữa Bắc Kinh và Thượng Hải. Các ngân hàng nhà nước và những công ty kinh tế tài chính khác cũng đã và đang sử dụng nó để truyền tài liệu. Tại Mỹ, một dự án Bất Động Sản khởi nghiệp được gọi là Quantum Xchange đã đạt được thỏa thuận hợp tác phân phối cho họ quyền truy vấn vào 500 dặm ( 805 km ) cáp quang chạy dọc Bờ biển phía Đông để tạo ra một mạng QKD. Chặng tiên phong sẽ link Manhattan với New Jersey, nơi có nhiều ngân hàng nhà nước có TT tài liệu lớn .
Mặc dù QKD đã tương đối bảo đảm an toàn, nhưng sẽ bảo đảm an toàn hơn nữa nếu nó hoàn toàn có thể dựa vào những bộ lặp lượng tử .
Bộ lặp lượng tử

Bộ lặp lượng tử là gì?

Vật liệu trong dây cáp hoàn toàn có thể hấp thụ những photon, điều đó có nghĩa là chúng thường không hề vận động và di chuyển quá vài chục km. Trong mạng cổ xưa, những bộ lặp tại nhiều điểm khác nhau dọc theo cáp được sử dụng để khuếch đại tín hiệu nhằm mục đích bù đắp cho điều này .
Các mạng QKD đã đưa ra một giải pháp tương tự như, tạo ra những “ nút đáng đáng tin cậy ” ở nhiều điểm khác nhau. Ví dụ, mạng từ Bắc Kinh đến Thượng Hải có 32 nút. Tại những trạm này, những khóa lượng tử được giải thuật thành những bit và sau đó được mã hóa lại ở trạng thái lượng tử mới cho hành trình dài của chúng đến nút tiếp theo. Nhưng điều này lại khiến những nút này trở nên không thực sự đáng đáng tin cậy : một tin tặc đã vượt qua bảo mật thông tin của những nút hoàn toàn có thể sao chép những bit mà không bị phát hiện và do đó có được khóa, nó giống như một công ty hoặc cơ quan chính phủ đang điều hành quản lý những nút đó .
Lý tưởng nhất, tất cả chúng ta cần những bộ lặp lượng tử hoặc những trạm với bộ giải quyết và xử lý lượng tử được cho phép những khóa mã hóa vẫn ở dạng lượng tử khi chúng được khuếch đại và gửi đi trong một khoảng cách dài. Các nhà nghiên cứu đã chứng tỏ về nguyên tắc hoàn toàn có thể thiết kế xây dựng những bộ lặp như vậy, nhưng họ vẫn chưa thể tạo ra một nguyên mẫu hoạt động giải trí .
Có một yếu tố khác nữa với QKD. Dữ liệu cơ bản vẫn được truyền dưới dạng những bit mã hóa qua những mạng thường thì. Điều này có nghĩa là một tin tặc đã xâm phạm mạng lưới hệ thống phòng thủ của mạng hoàn toàn có thể sao chép những bit mà không bị phát hiện, sau đó sử dụng những máy tính mạnh hơn, bẻ khóa khóa được sử dụng để mã hóa chúng .
Các thuật toán mã hóa can đảm và mạnh mẽ nhất đã khá bảo đảm an toàn, nhưng rủi ro đáng tiếc vẫn là đủ lớn để thôi thúc 1 số ít nhà nghiên cứu và điều tra thao tác trên một chiêu thức thay thế sửa chữa – được gọi là viễn tải lượng tử .
Viễn tải lượng tử

Viễn tải lượng tử là gì?

Điều này nghe có vẻ giống như khoa học viễn tưởng, nhưng đó là một phương pháp thực sự liên quan đến việc truyền dữ liệu hoàn toàn ở dạng lượng tử. Phương pháp này dựa trên một hiện tượng lượng tử được gọi là rối lượng tử (entanglement).

Viễn tải lượng tử hoạt động giải trí bằng cách tạo ra những cặp photon rối sau đó gửi một trong mỗi cặp tới người gửi tài liệu và cặp kia đến người nhận. Khi Alice nhận được photon rối của mình, cô ấy để nó tương tác với một “ qubit bộ nhớ ” chứa tài liệu mà cô ấy muốn truyền cho Bob. Tương tác này làm biến hóa trạng thái photon của cô ấy và điều này cũng sẽ xảy ra tựa như với photon của Bob. Trên trong thực tiễn, điều này “ di dời ” tài liệu trong qubit bộ nhớ của Alice từ photon của cô ấy đến Bob .
Các nhà nghiên cứu ở Mỹ, Trung Quốc và châu Âu đang chạy đua để tạo ra những mạng viễn tải có năng lực phân phối những photon rối. Nhưng việc đưa chúng lên quy mô sẽ là một thử thách lớn về khoa học và kỹ thuật. Các rào cản là rất nhiều, như việc tìm ra cách đáng an toàn và đáng tin cậy để tạo ra nhiều photon được link theo nhu yếu và duy trì chúng trong những khoảng cách rất xa – điều mà những bộ lặp lượng tử hoàn toàn có thể làm một cách thuận tiện hơn .
Tuy nhiên, những thử thách này vẫn không hề ngăn cản những nhà nghiên cứu mong đợi một mạng internet lượng tử trong tương lai .
Internet lượng tử.

Internet lượng tử là gì?

Cũng giống như Internet truyền thống lịch sử, đây sẽ là một mạng lưới trải khắp trên toàn thế giới. Sự độc lạ lớn là những mạng truyền thông cơ bản sẽ là những mạng lượng tử .
Nó sẽ không sửa chữa thay thế Internet của tất cả chúng ta. Hình ảnh động vật hoang dã, video ca nhạc và rất nhiều thông tin kinh doanh thương mại thường thì sẽ vẫn vận động và di chuyển dưới dạng những bit cổ xưa. Nhưng internet lượng tử sẽ có giá trị trong việc lôi cuốn những tổ chức triển khai cần bảo mật thông tin tài liệu đặc biệt quan trọng. Nó cũng hoàn toàn có thể là một cách lý tưởng để liên kết thông tin giữa những máy tính lượng tử, vốn đang ngày càng được phân phối trải qua đám mây điện toán .
Trung Quốc là quốc gia tiên phong trong việc thôi thúc truyền thông lượng tử. Họ đã phóng một vệ tinh liên lạc lượng tử chuyên sử dụng có tên là Micius vài năm trước. Năm 2017, vệ tinh này đã giúp tổ chức triển khai hội nghị truyền hình liên lục địa, được bảo mật thông tin QKD tiên phong trên quốc tế giữa Bắc Kinh và Vienna. Một trạm mặt đất đã link vệ tinh với mạng mặt đất từ Bắc Kinh đến Thượng Hải. Trung Quốc đang có kế hoạch phóng nhiều vệ tinh lượng tử hơn và 1 số ít thành phố trong nước đang lên kế hoạch cho những mạng QKD thành phố .
Một số nhà điều tra và nghiên cứu cảnh báo nhắc nhở rằng, ngay cả một internet lượng tử tốt nhất cũng hoàn toàn có thể bị tiến công bởi những cuộc tiến công mới dựa trên lượng tử. Nhưng đương đầu với những cuộc tiến công kinh hoàng đang hoành hành trên internet thời nay, những doanh nghiệp, chính phủ nước nhà và quân đội sẽ liên tục mày mò viễn cảnh đầy trêu ngươi về một giải pháp để thay thế sửa chữa lượng tử bảo đảm an toàn hơn .
Nếu bạn thích bài viết này, hãy san sẻ với những người chăm sóc và hãy tiếp tục truy vấn website và những mạng xã hội của Trí tuệ tự tạo để nắm được những xu thế mới nhất về nghành nghề dịch vụ .

—–
” Truyền thông lượng tử là gì ?, ” Trí tuệ tự tạo, Ngày xuất bản : 03/08/2021, URL : https://vh2.com.vn/kien-thuc/truyen-thong-luong-tu-la-gi/, Ngày truy vấn : 12/09/2022 .
Bạn muốn trích dẫn bài này : —–

  • Details: *

Source: https://vh2.com.vn
Category : Truyền Thông