علاوة على ذلك ، فإن فئة واسعة بما يكفي لاحتواء كل من الشاشات الطبية الشخصية وتوقعات الطقس الفضائية – جاهزة لترقية Quanta ، على غرار أجهزة الكمبيوتر والتشفير من قبل. تم اقتراح واختبار نوع جديد من المستشعر الكمومي ، الذي يعد بحساسية أعلى وأمان أكبر ، في شكل إثبات المفهوم. يبقى أن نرى مدى استخدامه وما إذا كانت هذه التحسينات الكمومية يمكن أن تؤدي في النهاية إلى تقنية طبية ومكانية أفضل.
يقول جاكوب دنينجهام ، أستاذ الفيزياء في جامعة ساسكس في بريطانيا العظمى: “مخططنا هو هجينة تقنيتين كموميتين مختلفتين”. إنه يجمع بين التواصل الكمومي مع التسجيل الكمومي. لذلك ، إنها طريقة لقياس شيء ما واستعادة البيانات بطريقة لا تستمع فيها أو مزيفة. ”
قدمت دنينغهام ودكتوراه شون مور – وهي الآن مرحلة ما بعد الدكتوراه في مختبر علوم الكمبيوتر الشفاه في باريس – ما يسمونه نظام SQRS (استشعار آمن عن بُعد) في 14 يناير في المجلة التقييم البدني أ.
يستخدم أبسط نموذج SQRS للباحثين فوتونات فردية مثل Qubit في النظام ، على الرغم من أنه على عكس Qubits المستخدمة في الحوسبة الكمومية ، لا يجب مشاركة أي من Qubits هنا. يعرض نموذج SQRS الخاص بك أيضًا اتصالًا كلاسيكيًا على قناة مفتوحة بين المرسل ومستلم Qubits. ومع هذه المكونات ، يمكن أن تشير إلى أنه يمكنك الجري قياسات التحكم عن بُعد للغاية ، والتي لا تتوفر نتائجها للشخص الذي ينفذ القياس الفعلي ، ولا للاستماع المحتمل الذي يدخل في قنوات الاتصال.
أليس وبوب و SQRS
قل أن أليس تأخذ قياسًا من مسافة بعيدة. من أجل تنفيذ هذا القياس عبر SQRS ، سيتعين عليه إرسال فوتونات فردية إلى Bob التي تقع حيث قدمت أليس القياس. يقوم بوب بعد ذلك بتنفيذ القياس وترميز نتائجه في مرحلة الفوتونات الفردية ، والتي أرسلتها أليس كجزء من العملية. ثم يتم استخدام Bob مرة أخرى إلى Alice عبر قناة الاتصال الكلاسيكية. نظرًا لأن الطريقة تضمن أن بوب لا يعرف الشروط الأصلية للفوتونات التي ترسلها أليس ، فلا يمكنها استخراج معلومات ذات معنى من بيانات المرحلة التي يرسلها إلى أليس. ربما يكون قد نفذ القياس ، لكن لا يمكنه الوصول إلى نتيجة القياس. أليس فقط لديها ذلك.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لكل قطارة جلسة ، حواء ، اعتراض الفوتونات الفردية والرسائل الكلاسيكية من أليس من بوب إلى أليس ، ولن تكون قادرة أيضًا على تحويل أهمية ذلك. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن قياس بوب في بعض الأحيان يقدم أيضًا الغسق الكمومي في عملية كيف لا يمكن تكرار إيفا بشكل معقول – ولم يتمكن بوب من الالتزام دون إزعاج النظام.
وفقًا لمور ، يتعامل بروتوكول SQRS المقترح مع نوع المواقف الهاتفية التي يسميها الباحثون ما يطلق عليه الباحثون المراقبون “الصادقون والفضوليون”. “بصراحة وفضولية منظور معين يستخدم في التشفير الكمومي الذي نفترض فيه أن الطرف يفعل ما قيل له. [such as not actively trying to leak data]يقول مور. “لكننا لا نريدك بالضرورة الحصول على معلومات.”
في الشهر الماضي فريق من الباحثين جامعة قوانغشي ذكرت الصين في قوانغشي ، هي مؤكد يعمل بروتوكول SQRS ، على الأقل على مستوى إثبات الحجم. (ومع ذلك ، يتم نشر نتائج المجموعة فقط على Arxiv Online Preprint Server ولم يتم فحصها بعد.)
وفقًا لـ Wei Kejin ، أستاذ مشارك في كلية العلوم الفيزيائية والهندسة على Guangxi إحصائيًا فقط في المتوسط.
يقول كيجين إن مثل هذه المصادر الخالية من الإضاءة التي يمكن الوصول إليها نسبيًا ، هي “أسهل بشكل عام في التنفيذ بحيث تكون أكثر ملاءمة للتطبيقات في العالم الواقعي”.
تقارير مجموعة Guangxi 6 في المائة من القياسات الطويلة لنظام SQRS الخاص بها. وفقًا لـ Kejin ، فإن معدل الخطأ 6 في المائة في الإعداد أقل أهمية من حدوثه في البداية. وذلك لأن الإحصائيات لصالح نظام SQRS تتحسن مع المزيد من الفوتونات. يقول كيجين: “يمكن استخدام تصحيحات الأخطاء وتقنيات مضخم حماية البيانات لتقطير مفتاح آمن”. “لذلك ، تظل التكنولوجيا ممكنة للتطبيقات الحقيقية ، وخاصة بالنسبة للاتصال الآمن ، والتي تكون فيها الدقة والموثوقية العالية ذات أهمية قصوى.”
الخطوات التالية لـ SQRS – وتطبيقاتها
وفقًا لـ Jaewoo Joo ، محاضر كبير في كلية الرياضيات والفيزياء بجامعة بورتسموث في بريطانيا العظمى ، والذي لا يتصل بالأبحاث ، يمكن أن يشمل تطبيق SQRS العملي دقة عالية مع رادار الكم. يقول جو ، إن زيادة دقة المستوى الكمي لقياسات الرادار ستكون بمثابة جاذبية ، ولكن لا يمكن لأي خصم أو متداخل التقطيع في ملاحظات الرادار. وفقًا لجو ، يمكن استخدام شاشات طبية في مريض في المنزل أو في عيادة عن بعد في نقطة مركزية في المستشفى من قبل الأطباء ، وستكون البيانات التي تم إرجاعها إلى المستشفى آمنة وخالية من التلاعب أو القرصنة.
من أجل التعرف على نوع السيناريوهات التي يصفها Joo ، من المرجح أن تحتوي على شبكات كاملة من أنظمة SQRS ، وليس فقط إعداد SQRS الأساسي مع Alice و Bob. يصفها دنينغهام ومور ببساطةالنموذج الأساسي لـ SQRS في عمل نُشر منذ عامين. في الواقع ، كان إعداد SQRS الأساسي الأساسي الذي عملت فيه مجموعة Guanxi تجريبياً.
إن نظام SQRS الأكثر تعقيدًا والشبكات المطلوب هو ما هو موصوف في يناير التقييم البدني أ ورق. يتضمن نظام SQRS المتصالح الشبكي أليس مع العديد من “bobs” ، كل منها يدير مستشعرها الفردي الخاص به ، حيث يقوم كل بوب بعمل أنواع مماثلة من القياسات كما في بروتوكول SQRS الأساسي. الفرق الأكثر أهمية بين SQRs الأساسية و SQRs المتصلة بالشبكة هو في النظام الأخير ، يجب أن تكون بعض Qubits في النظامأمسك.
إدخال شبكات من أجهزة الاستشعار و qubits المعنية ، Dunningham و Moore Find ، Can ، Can مزيد من تحسين دقة وسلامة النظام.
وفقًا لـ Dunningham ، فإن التأثيرات الكمومية ستزيد أيضًا من دقة النظام الكلي ، حيث تتناسب التوجه مع الجذر التربيعي لعدد المستشعرات في الشبكة. يقول: “إذا كان لديك 100 مستشعر ، فسوف تتلقى عاملًا لمدة 10 تحسينات”. “وهذه الأنواع من العوامل هائلة في القياس. الناس سعداء بنسبة قليلة. قد تكون المزايا كبيرة جدًا. “
في عرض نظام SQRS متصل بالشبكة ، يصف Dunningham ، على سبيل المثال ، تحسين الساعات النووية في المدار ويضمن قياسات زمنية عالية الدقة للغاية مع حماية كمية عالية المقاومة للتأكد من عدم ضمان عدم وجود قرصنة أو نقابة.
يقول: “يمكنك الحصول على ميزة كبيرة لقياس الدقة والحفاظ على الأمن”.
من مقالات موقعهم
المقالات ذات الصلة المتعلقة بالويب
