ابتكر علماء جامعة كورنيل نموذجًا أوليًا للأموال "الكمية" في المستقبل

وفقا لبحث المجتمع الدولي للأوراق النقدية (IBNS) ، فإن الجنيه الإسترليني والدولار الأسترالي يعتبران الأكثر حماية من التزوير. في الوقت نفسه ، فإن تزوير هذه الأوراق النقدية بالمستوى الحالي للتكنولوجيا أمر واقعي تمامًا. باستخدام خوارزميات التشفير القائمة على ترميز الحالات الكمومية للفوتونات ، تمكن علماء جامعة كورنيل من إيجاد طريقة لإنشاء الأوراق النقدية ، والتي يكاد يكون من المستحيل تزويرها. مزيد من التفاصيل حول الأموال "الكمية" للمستقبل التي سنناقشها في منشور اليوم.



إن فكرة استخدام حالات الاستقطاب للفوتونات المفردة عند إنشاء خوارزميات التشفير ليست جديدة. تم اقتراح هذه الطريقة لأول مرة في عام 1970 من قبل طالب الدراسات العليا بجامعة كولومبيا ستيفن ويزنر واعتبرت مناهضة للعلم. بعد 13 عامًا فقط ، تم السماح بنشر عمل Wiesner في مجلة SIGACT News وحصل على أعلى تقدير في المجتمع العلمي.

وفقًا للتكنولوجيا التي اقترحها Wiesner ، كان يجب أن يتم تضمين 20 "مصيدة ضوء" وفوتون مستقطب في حالة معينة في كل ورقة نقدية في كل ورقة نقدية. تم تخصيص رقم تسلسلي خاص لكل ورقة نقدية لترميز معلومات مرشح الفوتون المستقطب. أي محاولات لاستخدام مرشح غير صحيح من شأنه أن يمحو التركيبة الأصلية للفوتونات المستقطبة ، واقترح حفظ التسلسل الفريد للمرشحات المستقطبة - الأرقام التسلسلية للملاحظات في البنك ، والتي تضمن أقصى حماية للأوراق النقدية من التزييف.

في لغة الرياضيات ، لا يتجاوز احتمال النسخ غير المصرح به لمثل هذا القانون (5/6) ^ N ، (حيث N هو عدد الفوتونات في الورقة النقدية). في الوقت نفسه ، نظرًا لأنه من الناحية الفنية ، لا يمكن إثبات صحة الورقة النقدية المحمية بواسطة تشفير الفوتون إلا من جانب واحد من قبل البنك المُصدِر الذي لديه إمكانية الوصول إلى المعلومات حول استقطاب الفوتونات ، تم تعليق استخدام التكنولوجيا التي اقترحها Wiesner مرة أخرى.

تم اقتراح حل المشكلة - "الأموال الكمية مفتوحة المصدر" في عام 2009 من قبل خبراء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وفقا لفكرتهم ، بإصدار كل ورقة نقدية من هذا القبيل ، يعوضها البنك وصفا سريا للحالة الكمومية وخوارزمية لإثبات صحة هذه الحالة. يسمح لك إجمالي هذه المعلومات بتحديد دقة مشروع القانون بدقة للطرف المعني ، ولكنه لا يعطي المحتالين المحتملين إجابة على السؤال الرئيسي: كيف تم تنفيذ الترميز نفسه.

نقطة الضعف في المفهوم المقترح هي إمكانية قيام البنوك المصدرة نفسها ، التي لديها معلومات كاملة ، بوضع طباعة نسخ محمية للغاية من الملاحظات على التدفق. من أجل التغلب على هذا القيد ، اقترح مؤلفو التكنولوجيا استخدام حالة كمية عند ترميز الأرقام التسلسلية ، والتي ، في وقت معقول ، لا يمكن تكرارها حتى من قبل متخصصي البنوك. ومن الممكن تحديد صحة هذه الملاحظات باستخدام خوارزمية تستند إلى نموذج ماركوف .


_{ورقة نقدية من ستيفن فيزنر ، تم ترميزها وفقًا لمبادئ التشفير الكمي. الصورة: ويكيميديا}

بعد نصف قرن تقريبًا من إعلان المبادئ النظرية الأساسية من قبل ستيفن ويزنر ، تمكن الفيزيائيون في جامعة كورنيل من جلب التطوير إلى مرحلة عملية وإنشاء أول نموذج أولي لأموال "الكم" في المستقبل. وفقًا للمبدأ المقترح ، عند ترميز الرقم التسلسلي لكل فاتورة محمية ، سيتم استخدام إمكانية البتات الكمومية في عدة حالات في نفس الوقت (0 أو 1 أو | A | ^ 2 + | B | ^ 2 = 1). بالتوافق التام مع مفهوم Wiesner ، يتم تشفير الرقم التسلسلي الفريد الذي يحدد النموذج الأولي للأوراق النقدية مع سلسلة من الفوتونات المستقطبة في حالات محددة بدقة.

تفاصيل الدراسة وورقة من الأوراق النقدية زيادة الحماية المقدمة في نشر على الموقع الإلكتروني للمكتبة في جامعة كورنيل(مكتبة جامعة كورنيل).


_{النموذج الأولي للنقود الكمومية. الصورة: مكتبة جامعة كورنيل}

قيود الأسلوب والحلول المقترحة للمشاكل على

الرغم من المزايا الواضحة لحماية تشفير الفوتون ، فإن مزايا هذه الملاحظات ، أو بشكل أكثر دقة ، حساسية رمز الفوتون للعوامل الخارجية والتعامل غير الصحيح ، مما يؤدي إلى تغيير طفيف بمرور الوقت ، يصبح عيبًا رئيسيًا للطريقة .

أدى البحث عن طرق لحل المشكلة المذكورة أعلاه إلى فريق مشترك من المتخصصين من معهد ماكس بلانك للبصريات الكمومية في جارشنج (ألمانيا) ، وجامعة هارفارد في كامبريدج (ماساتشوستس) ، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا لاستنتاج أن الأنسب في هذه الحالة سيقلل من متطلبات التحقق من الأوراق النقدية. تم اقتراح قبول الأوراق النقدية ، التي تتوافق تركيبة الشفرة مع النسخة الأصلية بنسبة 90٪ وأعلى ، ويمكن التخلص من الخطأ الناتج عن طريق إدخال فئة جديدة من التحقق من البروتوكول ، متسامحة مع الترميز وتخزين وفك تشفير البتات الكمومية. تم نشر نتائج البحث في PNAS في عام 2012.

هذا كل شيء ، كانت هناك خدمة بسيطة لاختيار معدات Dronk.Ru المعقدة . لا تنسى الاشتراك في  مدونتنا ، سيكون هناك العديد من الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام. راعي المنشور هو خدمة استرداد النقود في  LetyShops . رد الأموال لأي مشتريات على الإنترنت. اقرأ المزيد عن خدمة استرداد النقود في مقالنا  اختر خدمة استرداد النقود للذكرى السادسة لـ Aliexpress.

Source: https://habr.com/ru/post/ar393345/