Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Criptografia cuantica a fost demonstrata intr-o retea de telecomunicatie comerciala

Autor: Presura Cristian

Criptografia cuantica este un concept nou in transmisia de date, care se bazeaza pe proprietatile cuantice ale luminii si care promite securizarea garantata (100%) a transmisiei de informatie.

In anul 2004, Uniunea Europeana a decis finanantarea cu 16 milioane de euro a unui proiect care sustine introducerea comerciala a noii tehnologii. In afara de universitati, din proiect mai fac parte si opt companii, printre care Siemens, Thales, Toshiba si IdQuantique. Ultima este o companie mai mica pornita de cercetatorii austrieci ce urmareste comercializarea noii tehnologii.

Saptamana trecuta, consortiul de companii si universitati a facut o demostratie de forta la Viena. Astfel, ei au aratat ca este posibila utilizarea noii tehnologii pe retelele de transmisie de date obisnuite. Reteaua folosita pentru demonstratie include in total mai mult de 200 de Km de cabluri optice obisnuite, deja instalate in oras. Mai mult, reteaua a avut sase noduri de comunicare intre membrii ei, legaturile retelei variind intre 6 si 80 de kilometri lungime. Pentru a arata ca noua tehnologie este viabila comercial, cercetatorii au prezentat si o versiune de cost scazut.

In cursul demonstratiei, cercetatorii au folosit nu mai putin de sase metode diferite de incriptare a datelor. Mai mult, una dintre acestea a luat direct calea aerului, laserii nefiind in acest caz conectati la fibrele optice. Operatia intregului sistem a fost vizualizata pe un ecran prezent intr-una dintre cladirile companiei Siemens. In plus, cercetatorii au incriptat in timp real, cu noua tehnologie date video sau audio, convorbiri telefonice si conferinte video. Si, pentru a arata ca noua metoda este intr-adevar mai buna in securizarea retelelor, cercetatorii au introdus si un atac asupra fibrelor optice. Asa cum era insa de asteptat, sistemul computerizat a fost in stare sa detecteze ca e vorba de o interceptare si a schimbat automat canalul.

Cu tot succesul inregistrat, demostratia pe viu a scos in evidenta si cateva probleme. Astfel, fotonii corelati nu au putut circula in fibrele optice pe distante mai mari de 100 de Km. Practic, datorita intensitatii scazute a sursei de lumina si pierderii optice in fibre, fotonii erau pierduti pe drum. In plus, sistemele de detectie nu sunt suficient de rapide, asa incat viteza de transmisie a datelor este destul de redusa, comparativa cu cea a modemurilor din anii 1980. Si, in final, daca transmisia de date este securizata, nu acelasi lucru se poate spune despre stoacarea de date in nodurile retelelor, care este inca clasica.

Cu toate acestea, noua demostratie este desigur un succes. Ramane de vazut daca aceasta tehnologie va deveni realitate si daca isi va dovedi intr-adevar utilitatea pentru societate.

In sistemele de criptografie cuantica, un laser produce doi fotoni polarizati, corelati insa cuantic, care apoi sunt trimisi la cele doua persoane care vor sa comunice. Pe drum, fotonii isi pastreaza starea cuantica, insa aceasta este distrusa de indata ce una dintre persoane (transmitatorul) face o masuratoare a fotonului ce vine la el. In acest caz, confom legilor mecanicii cuantice, el poate masura oricare din cele doua polarizari posibile ale fotonului ce vine la el si care reprezinta bitii clasici 1 si 0.

Pentru ca cei doi fotoni sunt corelati, cel de-al doilea foton va capata atunci automat polarizarea opusa (0 sau 1) fata de ce masoara cel ce ‘transmite’. Desigur insa ca, in acest caz, transmitatorul nu poate transmite nici un mesaj, caci el doar masoara starea de polarizare a primului foton. Cu toate acestea, el stie sigur ca receptorul a masurat polarizarea opusa, pentru ca fotonii sunt corelati. De aceea, daca el vrea sa transmita 1 de exemplu, trebuie sa faca un set de masuratori, si sa astepte pana cand el masoara 0 (caci atunci receptorul va fi masurat 1). Atunci insa, isi noteaza momentul de timp cand a masurat, pe care il trimite receptorului intr-un plic (un canal clasic de transmisie). Odata ce desface plicul, receptorul citeste cand a avut loc masuratoarea ce reprezinta bitul pe care transmitatorul vroia sa il trimita, se uita ce a masurat el atunci si gaseste bitul corect.

Tehnica aceasta pare ciudata, caci la urma urmei transmitatorul putea scrie in plic ce dorea sa transmita… Cu toate acestea, puterea ei sta in capacitatea de a transmite aceste date securizate. Astfel, in prima instanta, cineva poate deschide plicul, dar nu va gasi decat o insiruire a masuratorilor relevante, dar nu si care sunt valorile acelor masuratori. Asa ca el nu poate sti mesajul original. Pe de alta parte, poate incerca sa masoare si el cel de-al doilea foton, insa in cursul acestui proces ar distruge starea cuantica corelata, conform legilor mecanicii cuantice. Receptorul isi poate da seama atunci ca a fost ascultat, caci rata de eroare va creste considerabil cu fiecare bit interceptat… In final, avantajul noului sistem cuantic de transmisie a datelor este cel de securizare totala.

Este interesant ca acest concept a aparut prin anii 1950, odata ce fizicienii au inceput sa puna la indoiala fundamentele fizicii cuantice. Conceptul a ramas insa pe masa de lucru pana prin anii 1980”, atunci cand primii laseri si cristale neliniare speciale au facut posibile aceste masuratori. Atunci, un rol important l-au jucat cercetatorii din Viena care iata, pana astazi, pastreaza avansul dobandit. Este adevarat ca, odata ce avantajul securizarii retelelor de comunicatie a devenit evident, o gramada de companii (banci, de exemplu) au inceput sa investeasca bani in aceasta tehnologie exotica, ceea ce a condus la un progres si mai rapid.

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger