Otu esi eme n'ọdịnihu-gosipụta PC gị: Gịnị bụ Nchekwa Quantum?

Mgbe ọbịbịa nke ngụkọta oge, anyị bụ tupu otu n'ime nnukwu nsogbu maka nchekwa ozi na akụkọ ntolite niile. Ọ bụrụ na tupu ya ezuo iji algọridim nke na-agaghị ekwe omume ịkọwapụta site na iji kọmpụta ọdịnala, ugbu a ọnọdụ agbanweela nke ukwuu. nchedo quantum Ọ na-apụta dị ka ọta ọhụrụ nwere ike ichekwa data anyị, azụmahịa anyị, na nkwukọrịta anyị megide kọmpụta supercomputer nke nwere ike ime ka sistemụ oge gboo ghara ịba uru.

N'edemede a, ị ga-achọpụta ihe nchebe nke quantum bụ, ihe kpatara o ji dị mkpa ịghọta ya taa, yana otu ọ ga-esi metụta etu esi echekwa ozi maka ndị mmadụ n'otu n'otu, azụmaahịa na otu ọha.

Kedu ihe mkpuchi quantum na gịnị kpatara o ji dị mkpa?

La nchedo quantum, nke a makwaara dị ka nchekwa quantum, gụnyere usoro teknụzụ na atụmatụ ezubere iche Jikwaa nzuzo, iguzosi ike n'ezi ihe, na nnweta ozi n'ụwa ebe kọmpụta quantum dị.

A ghaghị ime ka o doo anya na ihe ize ndụ ahụ abụghị echiche efu: mgbakọ quantum na-aga n'ihu na ọsọ ọsọ na-agwụ ike na, mgbe ọ ruru ntozu azụmahịa, ọ ga-enwe. dị otú ahụ nnukwu ike kọmputa na ọ ga-enwe ike mebie algọridim nke isi cryptographic na taa na-eji ịntanetị, ụlọ ọrụ, steeti na ọbụna DNI eletrọnịkị.

Nke a pụtara na ụzọ ezoro ezo omenala, n'agbanyeghị otú ike siri ike, ga-adị mfe. Ọ bụ ya mere na nchedo quantum Ọ na-ewepụta onwe ya dị ka akara ngosi ọhụrụ, na-eji ụkpụrụ nke quantum physics iji melite nchekwa data yana mepụta algọridim nke na-eguzogide ọgụ sitere na quantum supercomputers.

Igodo nke nchekwa quantum abụghị naanị n'ụdị algọridim ọ na-eji, kamakwa ka esi ekesa ma jikwaa igodo iji ezoro ezo na decrypt ozi.Ụzọ kachasị dị elu na-ejikọta quantum cryptography (dabere na quantum physics n'onwe ya) na post-quantum cryptography (algorithms emebere iji nagide ọbụna kọmpụta quantum dị ike).

Kedu ihe egwu egwu quantum na-ebute na nchekwa dijitalụ?

Iji ghọta ihe kpatara anyị ji ekwu ọtụtụ ihe gbasara nchekwa quantum, ị ga-ebu ụzọ ghọta Kedu ka kọmpụta quantum si egwu nchekwa dịka anyị si mara ya. Kọmputa Quantum, n'adịghị ka nke ọdịnala, anaghị arụ ọrụ na bits nwere ike ịbụ naanị 0 ma ọ bụ 1, mana yana ngwe nke nwere ike ịbụ na steeti abụọ ahụ n'otu oge (n'ihi quantum superposition).

Njirimara a na-eme ka ụfọdụ ọrụ mgbakọ na mwepụ, nke na-agaghị ekwe omume na mbụ ma ọ bụ chọrọ ọtụtụ narị afọ na kọmputa oge gboo, ga-ekwe omume na nkeji ma ọ bụ awa. Ihe atụ doro anya bụ Algọridim nke Shor, nke ga-ekwe ka kọmpụta quantum wepụta ọnụ ọgụgụ buru ibu n'ime ihe ndị bụ isi ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ozugbo, si otú ahụ mebie nchebe nke sistemu dị ka. RSA o ECC (Elliptic curve cryptography).

Nsonaazụ nke ọganihu teknụzụ a dị ukwuu:

• Ihe egwu dị na igodo ọha na nke nzuzoSistemu ezoro ezo dị ugbu a, dị ka ndị na-echekwa ụlọ akụ na email, ga-adị mfe.
• Ọnwụ nke nzuzo: Enwere ike ikpughe data echekwara taa echi ma ọ bụrụ na mmadụ na-echekwa ya na-eche ka ọ nwee ike zuru ezu iji gbawa ya ("chekwaa ugbu a, decrypt later" ọgụ).
• Mwakpo cyber ọkaibe karịa: Ndị omempụ cyber na steeti ga-enwe ngwaọrụ ọhụrụ iji wakpo akụrụngwa dị oke egwu.

Ihe gbasara ya:

Mkpokọta nchegbu: Bitcoin na-ata ahụhụ nke mbụ quantum ọgụ na akụkọ ihe mere eme

Ụkpụrụ na ntọala nke quantum cryptography

N'ime obi nke nchedo quantum bụ cryptography nke quantum, nke na-adabereghị n'iche na nsogbu mgbakọ na mwepụ siri ike, kama na iji iwu nke quantum mechanics arụ ọrụ ozugbo. Enwere ụkpụrụ dị iche iche bụ isi na egwuregwu, nke na-enye nchebe na-enweghị ike imebi:

• NyefeeIhe dị ka foton nwere ike ịdị na steeti dị iche iche n'otu oge (0 na 1 n'otu oge).
• Quangum entanglement: Akụkụ abụọ jikọtara ọnụ nwere ike gbanwee ọnọdụ ha ozugbo a tụrụ nke ọzọ, n'agbanyeghị ebe dị anya n'etiti ha.
• Heisenberg enweghị ụkpụrụỌ gaghị ekwe omume ịlele usoro ọnụọgụgụ na-akpaghasịghị ya; Mgbalị ọ bụla ikpuchi na igodo quantum na-ahapụ akara ma enwere ike ịchọpụta ya.

Ụkpụrụ anụ ahụ ndị a na-enye ohere ịmepụta atụmatụ mgbasa ozi isi ebe a na-achọpụta ihe mgbochi ọ bụla ozugbo. Ngwa kacha gbasaa bụ Nkesa igodo quantum (QKD), nke bụ nnukwu ogidi nke ugbu a quantum cryptography.

Kedu ka nkesa igodo quantum (QKD) si arụ ọrụ?

La QKD Ọ bụ usoro mgbanwe maka ịmepụta na ịkekọrịta igodo nzuzo n'etiti akụkụ abụọ (dịka Alice na Bob) site na iji. foto ndị polaraizedNaanị onye nnata nwere ike ịgụ igodo ahụ nke ọma, ebe ọ bụ na mbọ ọ bụla na ntinye aka na-agbanwe ọnọdụ ọnụọgụ foto nke foton, na-ekpughe ntinye aka.

Usoro QKD izizi a ma ama bụ nke BB84, nke Charles Bennett na Gilles Brassard mepụtara na 1984. Ọ na-arụ ọrụ dị ka nke a:

1. Alice na-eziga foton polarịịsị (nke ọ bụla nwere ike ịnọchite anya 0 ma ọ bụ 1, dabere na nghazi ya) na Bob site na ọwa anya dị nchebe, na-abụkarị fiber optics.
2. Bob na-eji ihe nzacha na-enweghị ihe na-atụ foto ndị ahụ, wee tụnye ha abụọ (site na ọwa ọha) ụzọ eji.
3. Ha na-edobe naanị ntakịrị (ụkpụrụ) kwekọrọ na ikpe ebe ha abụọ ji otu nghazi; nke a bụ isi igodo nzuzo nkekọrịta.

Ọzọ dị mkpa ọhụrụ ọhụrụ bụ Usoro nke E91, site Artur Ekert, nke dabere na quantum entanglement iji mee ka nchekwa dịkwuo ike megide ụdị nledo ọ bụla.

Uru na ọghọm dị na nchekwa nke quantum megide cryptography oge gboo

La cryptography nke quantum Ọ na-enye usoro uru pụrụ iche karịa usoro ọdịnala:

• Nchekwa na-enweghị atụ: dabere na iwu nke physics, ọ bụghị na mgbakọ na mwepụ.
• Nchọpụta ihe mgbochi: Mgbalị ọ bụla maka nledo bụ nke a na-apụghị izere ezere n'ihi mgbanwe nke qubits.
• Iguzogide mgbakọ quantumUsoro quantum dị ugbu a enweghị ike imebi site na kọmpụta quantum, n'adịghị ka cryptography oge gboo.

Ihe ndọghachi azụ ya gụnyere:

• Ogologo oke oke: Photons na-emebi na eriri anya anya dị anya, n'agbanyeghị na satịlaịtị na ndị na-emegharịgharị na-aga n'ihu ngwa ngwa.
• Efu dị elu: Ime usoro QKD chọrọ itinye ego na akụrụngwa pụrụ iche yana akụrụngwa na-emepe emepe.
• Ihe ịma aka ndị bara uru: Nchekwa echiche nwere ike ịnwe adịghị ike na ngwaọrụ na nhazi n'ezie.

Ụdị na protocol dị n'ime nchedo quantum

Mpaghara ahụ gụnyere usoro dị iche iche, nke ọ bụla na-elekwasị anya n'akụkụ dị iche iche nke nkwukọrịta na nchekwa:

• Nkesa igodo Quantum (QKD): ka ịgbanwee igodo nzuzo na nzuzo.
• Mkpụrụ ego quantum: usoro nnwale maka nkwenye na nkwenye n'etiti ndị na-atụkwasịghị obi.
• mbinye aka dijitalụ nke Quantum: iji nyochaa izi ezi nke ozi na azụmahịa.
• Usoro mgbakwunye: Nfefe nke Quantum Oblivious, usoro dabere na ọnọdụ na nnwale ndị ọzọ dị elu na cryptology.

Jiri ikpe na ngwa bara uru nke nchedo quantum

Las aplicaciones de la nchedo quantum Ha abụrụlarị eziokwu n'ọtụtụ ngalaba, ma ọha ma nkeonwe:

• Gọọmentị na nchekwa: nchedo ozi nkewa na usoro dị egwu.
• Ego na ụlọ akụ: nchekwa nchekwa nke data nzuzo yana azụmahịa nwere mmetụta.
• Akụrụngwa dị egwu: netwọk eletriki, ahụike na nkwukọrịta nke na-enweghị ike ị nweta ozi.
• Netwọk nkwukọrịta Quantum: oru ngo dị ka Chinese satịlaịtị Micius na netwọk na Europe na America.
• Nchedo ntuli aka: Nnwale na ntuli aka ime obodo na Switzerland iji hụ na nghọta na ntụkwasị obi.

Ihe atụ ndị a na-egosi na Quantum cryptography abụrụlarị eziokwu na-agbasawanye ọ bụghị naanị nkwa ga-eme n'ọdịnihu.Ndị ụlọ ọrụ na gọọmentị na-etinye ego na teknụzụ a iji hụ na nchekwa nke akụ dijitalụ dị oke egwu.

Ihe ịma aka nka na ihe mgbochi na nchekwa quantum

Nkuchi zuru ebe niile na-eche ihe mgbochi ihu dị ka:

• Okwu gbasara oke: mkpuchi usoro QKD site na eriri anya ka dị oke, ọ bụ ezie na satịlaịtị na ndị na-emegharịghachi na-emeziwanye ọnọdụ a.
• Njikọta: Ijikọta teknụzụ quantum ọhụrụ na sistemụ dị adị chọrọ mgbanwe dị mgbagwoju anya na mmekorita mba ụwa.
• Ọnụ elevados: Ngwá ọrụ pụrụ iche ka na-anọchite anya nnukwu ego maka ọtụtụ ụlọ ọrụ.
• Mmepe ngwaikeNgwa nke Quantum chọrọ nkwụsi ike dị elu na nkwụsi ike, ma ka nọ na usoro mmepe.
• Iwu na-agbanwe: Ụkpụrụ na protocol ka na-etolite, ma akọwapụtabeghị ụkpụrụ zuru ụwa ọnụ.

Ntughari na nchekwa quantum: otu esi akwadebe

La mgbanwe na nchekwa quantum Ọ malitelarị na ngalaba dị oke egwu na ụlọ ọrụ ndị isi dịka IBM, Google, na Apple. A na-atụ aro ka ị soro usoro ndị a:

• Nyochaa ihe egwu ọnụọgụgụ: Chọpụta nke data na sistemụ chọrọ nchebe ogologo oge.
• Chịkọta akụrụngwa cryptographic: Nyochaa usoro iwu dị ugbu a chọrọ imelite iji guzogide mwakpo quantum.
• Mejuputa algọridim post-quantum: jiri nwayọọ nwayọọ na-akwaga n'ebe ngwọta ndị na-eguzogide ọgụ n'ọdịnihu.
• Ọzụzụ na teknụzụ quantum: zụọ ndị ọrụ nka na atụmatụ atụmatụ maka mgbanwe dị mma.
• Welie ngwọta ngwakọ: jiri nchikota nke oge gboo na quantum cryptography n'oge mgbanwe.

Ọ dị mkpa ime ihe n'oge, n'ihi na mgbe kọmpụta quantum na-ebute ezigbo ihe iyi egwu, mbugharị ga-adị mgbagwoju anya na ọnụ ahịa.

Isi mmepe na ụkpụrụ nke nchekwa quantum

Ọdịnihu dabere n'ịmepụta ụkpụrụ siri ike na ịkwalite mmekorita mba ụwa, yana ụlọ ọrụ dịka nke NDỊEnweela ọganihu dị mkpa, dịka:

• Nhọrọ na ule nke algọridim post-quantum nke ahụ nwere ike bụrụ iwu nke ichekwa ozi dị oke mkpa.
• Mmepe nke akụrụngwa azụmahịa QKD na netwọk nnwale na n'ezie gburugburu.
• Mmalite dị ka Nzukọ ego nchekwa ego nke Quantum (QSFF), na mmekorita ya na ụlọ akụ na ụlọ ọrụ ego iji kwalite nchebe.
• Nkwenye nke ụlọ ọrụ mgbasa ozi, ọrụ igwe ojii, na netwọk akụrụngwa dị oke mkpa.

Ọdịnihu nke nchekwa quantum na cybersecurity

Ọganihu na kọmpụta quantum na-anọchite anya ohere iji kọwapụta nchekwa dijitalụ, ọ bụghị naanị ihe ịma aka. Usoro ndị na-esote, yana mmekorita mba ụwa na nnwale, ụkpụrụ, na mbugharị, na-eweta nso oge nke cryptography ga-adịkwa mma dịka iwu anụ ahụ na-akwado ya.

La nchedo quantum Ọ na-apụta dị ka ihe bụ isi n'ichekwa data, nkwukọrịta, na akụ dijitalụ anyị n'oge ebe physics na mgbakọ na mwepụ na-arụ ọrụ aka n'aka iji wuo gburugburu ebe nchekwa.

Daniel Terrasa

Onye nchịkọta akụkọ ọkachamara na teknụzụ na okwu ịntanetị nwere ahụmahụ karịa afọ iri na mgbasa ozi dijitalụ dị iche iche. Arụla m ọrụ dị ka onye nchịkọta akụkọ na onye na-emepụta ọdịnaya maka e-azụmahịa, nkwurịta okwu, ịzụ ahịa n'ịntanetị na ụlọ ọrụ mgbasa ozi. Edewokwa m akwụkwọ na webụsaịtị akụ na ụba, ego na ngalaba ndị ọzọ. Ọrụ m bụkwa agụụ m. Ugbu a, site na akụkọ m na Tecnobits, M na-agbalị ịchọpụta akụkọ niile na ohere ọhụrụ nke ụwa nke nkà na ụzụ na-enye anyị kwa ụbọchị iji meziwanye ndụ anyị.