कॉर्नेल विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने भविष्य के "क्वांटम" पैसे का एक प्रोटोटाइप बनाया है

अंतर्राष्ट्रीय बैंकनोट समुदाय (IBNS) के शोध के अनुसार, ब्रिटिश पाउंड और ऑस्ट्रेलियाई डॉलर को मिथ्याकरण से सबसे अधिक संरक्षित माना जाता है। इसी समय, इन नोटों को नकली करने के लिए प्रौद्योगिकी के वर्तमान स्तर के साथ काफी यथार्थवादी है। फोटॉनों के क्वांटम राज्यों के एन्कोडिंग के आधार पर एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम का उपयोग करके, कॉर्नेल विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने बैंकनोट्स बनाने का एक तरीका खोजने में सक्षम थे, जो नकली के लिए लगभग असंभव हैं। भविष्य के "क्वांटम" धन के बारे में अधिक जानकारी हम आज के प्रकाशन में चर्चा करेंगे।



एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम बनाते समय एकल फोटॉनों के ध्रुवीकरण राज्यों का उपयोग करने का विचार नया नहीं है। ऐसी विधि पहली बार 1970 में कोलंबिया विश्वविद्यालय के स्नातक छात्र स्टीफन विस्नर द्वारा प्रस्तावित की गई थी और इसे वैज्ञानिक विरोधी माना गया था। केवल 13 साल बाद Wiesner के काम को SIGACT समाचार पत्रिका में प्रकाशित करने की अनुमति दी गई और इसे वैज्ञानिक समुदाय में सबसे अधिक प्रशंसा मिली।

विसेनर द्वारा प्रस्तावित तकनीक के अनुसार, 20 "प्रकाश जाल" और प्रत्येक में एक निश्चित राज्य में ध्रुवीकृत एक फोटॉन को प्रत्येक बैंकनोट में बनाया जाना चाहिए था। प्रत्येक बैंकनोट को अपने स्वयं के सीरियल नंबर को ध्रुवीकरण करने वाले फोटोन फिल्टर की जानकारी को सौंपा गया था। एक गलत फ़िल्टर का उपयोग करने का कोई भी प्रयास ध्रुवीकृत फोटॉनों के मूल संयोजन को मिटा देगा, और यह ध्रुवीकरण फिल्टर के अद्वितीय अनुक्रम को बचाने के लिए प्रस्तावित किया गया था - बैंक में नोटों के सीरियल नंबर, जो जाली नोटों से बैंकनोट्स के अधिकतम संरक्षण की गारंटी देगा।

गणित की भाषा में, इस तरह के बिल की सफल अनधिकृत प्रतिलिपि की संभावना अधिक नहीं होती है (5/6) ^ N, (जहां N बैंकनोट पर फोटॉनों की संख्या है)। उसी समय, चूंकि तकनीकी रूप से फोटॉन क्रिप्टोग्राफी द्वारा संरक्षित एक बैंकनोट की प्रामाणिकता केवल जारीकर्ता बैंक द्वारा एकतरफा स्थापित की जा सकती है, जिसमें फोटॉन के ध्रुवीकरण के बारे में जानकारी तक पहुंच होती है, Wner द्वारा प्रस्तावित तकनीक का उपयोग एक बार फिर से रोक दिया गया है।

समस्या का समाधान - "ओपन-सोर्स क्वांटम मनी" 2009 में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के विशेषज्ञों द्वारा प्रस्तावित किया गया था। उनके विचार के अनुसार, प्रत्येक ऐसे बैंकनोट को जारी करते हुए, बैंक इसके लिए क्वांटम राज्य का एक गुप्त विवरण और इस राज्य की प्रामाणिकता स्थापित करने के लिए एक एल्गोरिथ्म बनाता है। इस तरह की जानकारी की समग्रता आपको इच्छुक पार्टी को बिल की प्रामाणिकता को सही ढंग से निर्धारित करने की अनुमति देती है, लेकिन संभावित धोखाधड़ी करने वालों को मुख्य प्रश्न का उत्तर नहीं देती है: एन्कोडिंग खुद कैसे किया गया था।

प्रस्तावित अवधारणा की कमजोर बात यह है कि जारी करने वाले बैंकों के लिए संभावना है, जिनके पास पूर्ण जानकारी है, नोटों की सुपर-संरक्षित प्रतियों की छपाई को स्ट्रीम पर रखने के लिए। इस सीमा के आसपास जाने के लिए, प्रौद्योगिकी के लेखकों ने सीरियल नंबरों को एन्कोडिंग करते समय एक क्वांटम राज्य का उपयोग करने का सुझाव दिया, जो उचित समय में, बैंक विशेषज्ञों के लिए भी नकल करना असंभव है। और मार्कोव मॉडल के आधार पर एक एल्गोरिथ्म का उपयोग करके ऐसे नोटों की प्रामाणिकता स्थापित करना काफी संभव है ।


_{स्टीफन वेसनर के बैंकनोट, क्वांटम क्रिप्टोग्राफी के सिद्धांतों के अनुसार एन्कोड किए गए। फोटो: विकिमीडिया}

स्टीफन विस्नर द्वारा बुनियादी सैद्धांतिक सिद्धांतों की घोषणा के लगभग आधी शताब्दी बाद, कॉर्नेल विश्वविद्यालय के भौतिकविदों ने विकास को एक व्यावहारिक स्तर पर लाने और भविष्य के "क्वांटम" पैसे के पहले प्रोटोटाइप बनाने में कामयाबी हासिल की। प्रस्तावित सिद्धांत के अनुसार, प्रत्येक संरक्षित बिल की क्रम संख्या को एन्कोडिंग करते समय, क्वांटम बिट्स की क्षमता एक ही समय में कई राज्यों में होने की क्षमता (0, 1 या | ए | ^ 2 + | B | ^ 2 = 1) का उपयोग किया जाएगा। वेस्नर की अवधारणा के अनुसार पूर्ण रूप से, एक अद्वितीय सीरियल नंबर जो एक प्रोटोटाइप बैंकनोट की पहचान करता है, को कड़ाई से परिभाषित राज्यों में ध्रुवीकृत फोटॉनों के अनुक्रम के साथ एन्क्रिप्ट किया गया है। कॉर्नेल यूनिवर्सिटी लाइब्रेरी की वेबसाइट पर एक प्रकाशन में

स्टडीज और एन्हांस्ड सिक्योरिटी बैंकनोट्स के विवरण प्रस्तुत किए गए हैं(कॉर्नेल यूनिवर्सिटी लाइब्रेरी)।


_{क्वांटम मनी का प्रोटोटाइप। फोटो: कॉर्नेल यूनिवर्सिटी लाइब्रेरी}

विधि और समस्याओं का प्रस्तावित समाधान

फोटॉन क्रिप्टोग्राफिक सुरक्षा के स्पष्ट लाभों के बावजूद, ऐसे नोटों की खूबियां, या अधिक सटीक रूप से, बाहरी कारकों के लिए फोटॉन कोड की संवेदनशीलता और गलत हैंडलिंग, समय के साथ थोड़ा बदलाव के लिए विधि का एक प्रमुख नुकसान बन जाता है। ।

उपरोक्त समस्या को हल करने के तरीकों की खोज ने मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर क्वांटम ऑप्टिक्स इन गार्चिंग (जर्मनी), कैम्ब्रिज (मैसाचुसेट्स) में हार्वर्ड यूनिवर्सिटी और पासाडेना में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के विशेषज्ञों की एक संयुक्त टीम का नेतृत्व किया ताकि यह निष्कर्ष निकाला जा सके कि इस स्थिति में सबसे उपयुक्त आवश्यकताओं को कम करना होगा। बैंक नोटों का सत्यापन। यह बैंकनोट्स को स्वीकार करने का प्रस्ताव था, जिसका कोड संयोजन 90% और अधिक से मूल एक से मेल खाता है, और परिणामस्वरूप त्रुटि को प्रोटोकॉल सत्यापन की एक नई कक्षा शुरू करके, क्वांटम बिट्स के कोडिंग, भंडारण और डिकोडिंग के लिए सहिष्णु बनाया जा सकता है। शोध के परिणाम पीएनएएस में 2012 में प्रकाशित हुए थे।

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Source: https://habr.com/ru/post/hi393345/