क्वांटम नेटवर्क के लिए संभावनाएँ: उनमें कौन और क्यों संलग्न है

किस तरह की क्वांटम परियोजनाएं रूसी और विदेशी इंजीनियर काम कर रहे हैं।


/ अनपलाश / शहादत किन्नर

क्वांटम नेटवर्क क्या हैं?

क्वांटम नेटवर्क डेटा ट्रांसमिशन सिस्टम है जिसका संचालन सिद्धांत क्वांटम यांत्रिकी के नियमों पर आधारित है। ऐसे नेटवर्क में सूचना फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से क्वैब - ध्रुवीकृत फोटॉन का उपयोग करके प्रसारित की जाती है। फोटॉनों के परिभाषित गुणों में से एक "नाजुकता" है। वे पढ़ते समय नष्ट हो जाते हैं, इसलिए क्वांटम नेटवर्क को सुनना लगभग असंभव है। यहां तक ​​कि अगर एक हमलावर एक MITM हमले का आयोजन करता है और एक डेटा ट्रांसमिशन चैनल से जुड़ता है, तो प्राप्त करने वाला पक्ष तुरंत समझ जाएगा कि चैनल से समझौता किया गया है, क्योंकि यह बड़ी संख्या में त्रुटियों के साथ "पैकेट" प्राप्त करेगा।

क्वांटम नेटवर्क का उपयोग शास्त्रीय कंप्यूटिंग सिस्टम के बीच क्रिप्टोग्राफिक कुंजी को वितरित करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, पिछले साल, चीनी इंजीनियरों ने ऐसी प्रणाली शुरू की थी । यह परिक्रमा में उपग्रहों के साथ डेटा का आदान-प्रदान करने के लिए लेजर का उपयोग करता है। 2017 में एक समान तकनीक जर्मन विशेषज्ञों द्वारा प्रस्तावित की गई थी - उन्होंने डेटा संचारित करने के लिए मौजूदा जमीनी आधारभूत संरचना और उपग्रह हार्डवेयर का उपयोग किया।


/ अनस्प्लैश / क्वेंटिन केमेल

क्वांटम नेटवर्क के अनुप्रयोग का एक अन्य क्षेत्र क्वांटम कंप्यूटरों का संघ है । क्वांटम मशीनें शास्त्रीय कंप्यूटिंग सिस्टम की तुलना में पहले से ही कुछ समस्याओं को हल करने में सक्षम हैं - उदाहरण के लिए, मशीन सीखने और मॉडलिंग के क्षेत्र में। यदि आप क्वांटम उपकरणों को क्लस्टर में जोड़ते हैं, तो आप भौतिक और रासायनिक सिमुलेशन (विशेष रूप से, नई दवाओं के लिए जटिल अणुओं के विकास में योगदान करने के लिए) को तेज कर सकते हैं।

उनका विकास कौन करता है

क्वांटम नेटवर्क के विकास में अमेरिका, यूरोप और एशिया के कई विश्व संस्थान शामिल थे।

यह माना जाता है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में 2000 के दशक की शुरुआत में DARPA के आदेश से बहुत पहले क्वांटम नेटवर्क विकसित किया गया था। यह अभी भी मैसाचुसेट्स में कई सैन्य प्रयोगशालाओं को संचालित और जोड़ता है। लगभग उसी समय, यूरोप में क्वांटम नेटवर्क का निर्माण शुरू हुआ। तब यूरोपीय संघ के देशों ने SECOQC परियोजना में कई मिलियन यूरो का निवेश किया, जिसमें वे राज्य सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए क्वांटम समाधान तैयार करते हैं।

^{हमरी पर क्या है:}

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• संयुक्त राज्य अमेरिका में नेटवर्क तटस्थता की लड़ाई के बारे में मुख्य बात घटनाओं की कालक्रम और मामलों की वर्तमान स्थिति है
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उस समय के क्वांटम नेटवर्क की मुख्य समस्याओं में से एक एक लंबी दूरी पर फोटॉन को प्रसारित करने में असमर्थता थी (यह शायद ही कभी 50% से अधिक हो)। फोटॉन "नाजुक" होते हैं और तापमान के प्रभाव में आसानी से नष्ट हो जाते हैं (यह तथाकथित डिकॉरेन्स प्रभाव है)। इसलिए, आज सिस्टम को सक्रिय रूप से विकसित किया जा रहा है जो ट्रांसमिशन रेंज को बढ़ा सकता है। उदाहरण के लिए, डच इंजीनियर विशेष रिपीटर्स बनाते हैं जो क्वांटा के "जीवनकाल" का विस्तार करते हैं। वैज्ञानिक पहले से ही डेल्फ़्ट और हेग के बीच एक परीक्षण नेटवर्क का निर्माण कर रहे हैं। संभवतः अगले वर्ष यह यूरोप के चार शहरों को एक साथ जोड़ेगा। इसी तरह की तकनीक टोरंटो, ओसाका और टोयामा विश्वविद्यालयों के विशेषज्ञों द्वारा विकसित की जा रही है। फरवरी 2019 में, उन्होंने क्वांटम पुनरावर्तक की अवधारणा पेश की, जो 800 किमी (सिद्धांत में) तक फोटॉनों को प्रसारित करने में सक्षम है।

इस क्षेत्र का विकास संयुक्त राज्य अमेरिका और स्विट्जरलैंड के भौतिकविदों की एक टीम द्वारा किया जाता है। पिछले साल के अंत में, उन्होंने बहुत कम शोर स्तर के साथ एक फोटो डिटेक्टर पेश किया , जिससे उच्च डेटा अंतरण दर बनाए रखते हुए क्रिप्टोग्राफिक कुंजी को 421 किमी की दूरी पर भेजना संभव हो गया। डेवलपर्स के अनुसार, नेटवर्क बैंडविड्थ उनके पिछले प्रयोगों के प्रदर्शन को 100 से अधिक बार पार कर गया।


/ सीसी बाय-एसए / हिसाकुनी फुजिमोटो

लेकिन आज चीन को रेंज में पूर्ण रिकॉर्ड धारक माना जाता है। 2016 में, चीनी इंजीनियरों ने क्वांटम संचार उपग्रह लॉन्च किया और 1,200 किमी से अधिक की दूरी पर क्वांटों को प्रसारित किया । पिछली गर्मियों में, इस उपग्रह का उपयोग करते हुए, इंजीनियरों ने चीनी और ऑस्ट्रियाई अकादमी ऑफ साइंसेज के बीच एक सुरक्षित कॉल किया ।

आप रूस में कैसे कर रहे हैं?

हमारे देश में पहले क्वांटम नेटवर्क में से एक ITMO इंजीनियरों ने 2014 में लॉन्च किया था। फाइबर ऑप्टिक केबल को विश्वविद्यालय के दो भवनों के बीच रखा गया था। दो साल बाद, कज़ान के सहयोगियों की मदद से, नेटवर्क बहु-नोड बन गया - चार नोड्स को एक दूसरे से 40 किमी की दूरी पर रखा गया।

तीन साल पहले, आरसीसी - रूसी क्वांटम सेंटर के भौतिकविदों ने अपने क्वांटम नेटवर्क की शुरुआत की। ऑप्टिक्स को मास्को के दो बैंकों के बीच रखा गया था - केबल की लंबाई 30 किमी थी। और इस गर्मी में, आरसीसी के भौतिकविदों ने रूसी संघ में पहला अंतर-कॉर्पोरेट क्वांटम नेटवर्क बनाने की घोषणा की। यह Sberbank, Gazprombank और PwC, परामर्श और लेखा परीक्षा सेवाओं की पेशकश करने वाली कंपनी से जुड़ा है।

एक और विकास उदाहरण - 2017 में, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के विशेषज्ञों ने एक क्वांटम टेलीफोन लाइन शुरू की । इंटरलोक्यूटर्स के बीच आवाज की जानकारी 50 किमी फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से प्रेषित की गई थी। इसके एन्क्रिप्शन के लिए, 25 किमी स्थित क्वांटम कुंजी वितरण सर्वर जिम्मेदार था।

क्वांटम घटनाक्रमों की संख्या में वृद्धि जारी रहेगी। और इससे बड़े क्वांटम नेटवर्क तैयार होंगे जो देश के कई शहरों को एक साथ जोड़ देंगे। पिछले महीने ही, रूसी रेलवे में डेटा एन्क्रिप्शन के साथ एक क्वांटम नेटवर्क को तैनात करने की योजना की घोषणा की गई थी। परियोजना के आरंभकर्ताओं के अनुसार, यह रेल परिवहन की सुरक्षा को बेहतर बनाने में योगदान देगा।

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