دانشمندان موفق به ساخت تراشه کوانتومی شدند که ابعادی یک هزارم دستگاه‌های فعلی دارد

دانشمندان موفق به ساخت تراشه کوانتومی شدند که ابعادی یک هزارم دستگاه‌های فعلی دارد

محققان سنگاپوری، یک تراشه‌ی ارتباطات کوانتومی توسعه داده‌اند که هزار مرتبه از سیستم‌های کوانتومی فعلی کوچک‌تر بوده و از نظر فناوری امن کوانتومی، دارای برتری‌هایی است.

بیشتر استاندارهای امنیتی پیشتاز کنونی در روش‌های ارتباطات امن (از دریافت وجه نقد از دستگاه‌های ATM تا خرید آنلاین با استفاده از گوشی‌های هوشمند)، از فناوری کوانتومی بهره نمی‌برند. ارسال الکترونیکی شماره‌ی شناسایی شخصی (personal identification number (PIN)) یا گذرواژه می‌تواند رهگیری شود که نشان‌دهنده‌ی یک خطر امنیتی است.

تراشه‌ی کوچک ساخته شده، در ابعادی حدود 3 میلی‌متر، از الگوریتم‌های ارتباطات کوانتومی برای ارائه‌ی امنیت بهبود یافته در مقایسه با استانداردهای کنونی استفاده می‌کند. این تراشه، این کار را با یکپارچه‌سازی گذرواژه‌ها درون اطلاعاتی که تحویل داده می‌شوند، انجام داده و در واقع یک کلید کوانتومی امن را می‌سازد.

فضای مورد نیاز این تراشه، هزار برابر کوچک‌تر از فضای اشغال شده توسط سیستم‌های ارتباطات کوانتومی فعلی در ابعاد یک یخچال و یا حتی در ابعاد یک اتاق می‌باشد. این تراشه، درهایی را به سوی فناوری‌های امن‌تر ارتباطی باز می‌کند که می‌توانند در دستگاه‌های کوچک مانند گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و ساعت‌های هوشمند بکار گرفته شوند. تراشه‌ی مذکور، زیرساخت‌هایی را برای روش‌های بهتر رمزنگاری برای تراکنش‌های آنلاین و ارتباطات الکترونیکی نیز فراهم می‌کند. محققان می‌گویند:

در دنیای امروز، امنیت سایبری بسیار مهم است چرا که بیشتر داده‌های ما بصورت دیجیتال ذخیره و مخابره می‌شوند. تقریبا تمام بسترها و پایگاه‌های دیجیتال، نیاز به وارد کردن گذرواژه و داده‌های زیست‌سنجی (biometric ) توسط کاربران دارند و تا زمانی که شرایط به همین منوال باشد، امکان شنود یا رمزگشایی آن‌ها وجود دارد. فناوری کوانتومی این خطرات را حذف می‌کند. به اینصورت که گذرواژه و اطلاعات درون پیام ارسالی، یکپارچه شده و تشکیل یک کلید کوانتومی می‌دهند. ارتباطات کوانتومی با استفاده از رشته کدهای تصادفی به منظور رمزنگاری اطلاعات کار می‌کند. این رشته کدهای تصادفی تنها توسط دریافت‌کننده‌ی مورد نظر با کلید صحیح باز می‌شوند. در اینصورت نیازی به انتقال گذرواژه‌های اضافی یا داده‌های زیست‌سنجی که در ارتباطات فعلی صورت می‌گیرد، نیست. اینگونه مخابره‌ی اطلاعات، مانند ارسال یک نامه‌ی محرمانه است. اینطور در نظر بگیرید که یک فرد نامه‌ای را نوشته و آن را به همراه کلید پاکت، داخل همان پاکت قرار می‌دهد. تحویل گیرنده‌ی نامه، به منظور باز کردن پاکت، باید آن کلید را داشته باشد. فناوری کوانتومی تضمین می‌کند که توزیع کلید، امن است و مانع از هرگونه نفوذ و مداخله در کلید می‌شود.

فناوری ارتباطی مقرون به صرفه در سطح نظامی

بزرگ‌ترین شرکت‌های فناوری مانند گوگل و IBM، در حال رقابت برای توسعه‌ی ابرکامپیوترهای کوانتومی هستند که رسیدن به این هدف، حوزه‌ی محاسبات را متحول خواهد کرد. یکی از قدرت‌های فناوری کوانتومی، رمزنگاری یا همان ارتباطات امن است.

با رشد و فراگیر شدن خدمات اینترنتی، رایانامه‌ها و بسترهای ارسال پیام مانند واتس‌اپ، فیس‌بوک، اسکایپ، اسنپ‌چت، تلگرام و ...، کانال‌های امن مخصوص خودشان را برای ارتباطات ایجاد کرده‌اند که بعنوان کانال‌های کلاسیک شناخته می‌شوند. در مقابل، کانال‌های کوانتومی که اطلاعات را حمل می‌کنند، پروتکل‌های امنی دارند که در داده‌های رمز شده‌ی آن‌ها یکپارچه می‌شوند. هر کانال، متفاوت از کانال دیگر است که خطر شنود یا نشت اطلاعات به هنگام انتقال را کاهش و یا حتی حذف می‌کند. فناوری کوانتومی به ارسال اضافی گذرواژه‌ها یا داده‌های زیست‌سنجی که در کانال‌های کلاسیک ضروری است، نیازی ندارد. این ویژگی، خطر شنود یا نشت اطلاعات را با ایجاد یک رمزنگاری غیر قابل شکستن از بین می‌برد. تراشه‌ی ارتباطات کوانتومی که توسط دانشگاه NTU توسعه یافته، به لحاظ قیمت، مقرون به صرفه خواهد بود چرا که از مواد استاندارد صنعتی مانند سیلیکون استفاده می‌کند که تولید آن را سهولت می‌بخشد. محققان می‌گویند:

این پژوهش، آینده‌ی امنیت ارتباطات است و ما را به محاسبات و ارتباطات کوانتومی نزدیک‌تر می‌کند. اینکار جرقه‌ی ایجاد دستگاه‌های مخابراتی نسل بعدی را روشن خواهد کرد و همچنین خدمات دیجیتالی مانند درگاه‌های مالی مربوط به بانک‌ها و خدمات دیجیتالی دولتی را بهبود خواهد بخشید.

این گروه، هم اکنون در حال تلاش برای توسعه‌ی یک شبکه‌ی هیبریدی از سیستم‌های ارتباطات نوری سنتی و سیستم‌های ارتباطات کوانتومی هستند. اینکار با بهبود سازگاری فناوری‌های کوانتومی باعث می‌شود که این فناوری‌ها در محدوده‌ی وسیع‌تری از کاربردها مانند اتصال اینترنتی مورد استفاده قرار گیرند.
 


منبع: phys.org
كلمات كليدي :
ارتباطات امن کوانتومی , تراشه کوانتومی
 
امتیاز دهی
 
 

نظر شما
نام  
پست الكترونيک
وب سایت
متنی که در تصویر می بینید عینا تایپ نمایید
نظر