চীনের গবেষকরা পূর্ববর্তী সিস্টেমের অর্ধেক ভর সহ একটি কার্যকরী QKD টার্মিনাল প্রদর্শন করে স্পেস-টু-গ্রাউন্ড কোয়ান্টাম কী ডিস্ট্রিবিউশনে (QKD) একটি বড় মাইলফলক অর্জন করেছেন। তিয়াংগং-২ মহাকাশ গবেষণাগারে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করার জন্য নতুন টার্মিনালটি মহাকাশে পাঠানোর পর, বিজ্ঞানীরা হেফেই ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি এবং চীন বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয় (USTC) 19 অক্টোবর 23 থেকে 2018 ফেব্রুয়ারী 13 এর মধ্যে 2019 টি পরীক্ষা-নিরীক্ষার একটি সিরিজ পরিচালনা করেছে, 15টি পৃথক দিনে স্যাটেলাইট এবং চারটি স্টেশনের মধ্যে সফলভাবে কোয়ান্টাম কী প্রেরণ করেছে।
অন্যান্য QKD টার্মিনালের মতো, এই গবেষণায় ডিভাইসটি ডেটা সুরক্ষিত করার জন্য প্রয়োজনীয় এনক্রিপশন কী তৈরি করতে আলোর কোয়ান্টাম আচরণের উপর নির্ভর করে। "QKD আলোর মৌলিক একক - একক ফোটন - দুটি দূরবর্তী ব্যবহারকারীর মধ্যে তথ্য এনকোড করার জন্য নিযুক্ত করে," ব্যাখ্যা করেন জিয়ান-ওয়েই প্যান, ইউএসটিসির একজন পদার্থবিজ্ঞানী এবং গবেষণায় একটি গবেষণাপত্রের সহ-লেখক। অপটিক্যাল. "উদাহরণস্বরূপ, ট্রান্সমিটার এলোমেলোভাবে ফোটনের মেরুকরণ অবস্থার তথ্য এনকোড করতে পারে, যেমন অনুভূমিক, উল্লম্ব, রৈখিক +45°, বা রৈখিক -45°। রিসিভারে, অনুরূপ মেরুকরণ অবস্থা ডিকোডিং সঞ্চালিত করা যেতে পারে, এবং কাঁচা কী প্রাপ্ত করা যেতে পারে। ত্রুটি সংশোধন এবং গোপনীয়তা পরিবর্ধনের পরে, চূড়ান্ত সুরক্ষিত কীগুলি বের করা যেতে পারে।"
ভবিষ্যত-প্রমাণ নিরাপত্তা
নতুন স্লিমড-ডাউন QKD টার্মিনাল উচ্চ নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তা সহ ব্যবহারকারীদের জন্য সুসংবাদ। যদিও প্রথাগত পাবলিক-কী ক্রিপ্টোগ্রাফি বর্তমানে এনক্রিপশনের অন্যতম সেরা মাধ্যম, এটি এই সত্যের উপর নির্ভর করে যে ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারগুলি যুক্তিসঙ্গত সময়ের মধ্যে নির্দিষ্ট সমস্যার সমাধান করতে পারে না। যাইহোক, এই জটিল গাণিতিক ফাংশন শুধুমাত্র কাজ করে যদি হ্যাকার একটি ক্লাসিক্যাল কম্পিউটার ব্যবহার করে। প্যান যেমন উল্লেখ করেছে, ভবিষ্যতে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার সহজভাবে ব্যবহার করতে পারে Shor এর অ্যালগরিদম এমনকি সেরা বর্তমান ক্রিপ্টোগ্রাফি পদ্ধতিগুলি ক্র্যাক করতে।
কোয়ান্টাম কম্পিউটার যদি ক্লাসিক্যাল এনক্রিপশন ভাঙতে পারে, তাহলে একটি সম্ভাব্য সমাধান হবে কোয়ান্টাম এনক্রিপশন ব্যবহার করা, যখন প্রযোজ্য। "QKD মূল বিনিময় সমস্যার একটি তথ্য-সুরক্ষিত সমাধান প্রদান করে," প্যান বলেছেন৷ "কোয়ান্টাম নো-ক্লোনিং উপপাদ্য নির্দেশ করে যে একটি অজানা কোয়ান্টাম অবস্থা নির্ভরযোগ্যভাবে ক্লোন করা যায় না। ইভসড্রপার যদি QKD-এ শ্রবণ করার চেষ্টা করে, তবে সে অনিবার্যভাবে কোয়ান্টাম সংকেতগুলিতে ব্যাঘাত ঘটায়, যা QKD ব্যবহারকারীদের দ্বারা সনাক্ত করা হবে।"
পল কোয়াটমার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের আরবানা-চ্যাম্পেইনের ইলিনয় বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন পদার্থবিদ, যিনি গবেষণায় জড়িত ছিলেন না, তিনি যোগ করেছেন যে কিউকেডি-তে যেকোনো আক্রমণ অবশ্যই সংক্রমণের সময় করা উচিত। “এই অর্থে, QKD কখনও কখনও 'ভবিষ্যত প্রমাণ' হিসাবে বর্ণনা করা হয় - এখন থেকে 10 বছর পর কিছু প্রতিপক্ষের গণনার শক্তি কী হবে তা বিবেচ্য নয় (যা পাবলিক কী ক্রিপ্টোগ্রাফির জন্য গুরুত্বপূর্ণ); কোয়ান্টাম কীটি প্রাথমিকভাবে বিতরণ করার সময় একজন ইভসড্রপারের যে ক্ষমতা থাকে তা সবই গুরুত্বপূর্ণ,” বলেছেন কোয়াট, যিনি কোয়ান্টাম যোগাযোগ বিভাগের নেতৃত্ব দেয় at প্রশ্ন-পরবর্তী, কোয়ান্টাম তথ্য চ্যালেঞ্জের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ একটি গবেষণা কনসোর্টিয়াম।
দিবালোকের সীমাবদ্ধতা
যদিও পূর্ববর্তী QKD কাজটি Micius স্যাটেলাইটে একটি ভিন্ন ডিভাইসের সাথে পরিচালিত হয়েছে, সাম্প্রতিক গবেষণায় গবেষকরা QKD পেলোডকে অন্যান্য সিস্টেম যেমন কন্ট্রোল ইলেকট্রনিক্স, অপটিক্স এবং টেলিস্কোপের সাথে একীভূত করে টার্মিনালের ভর কমাতে সক্ষম হয়েছেন। এটি একটি বড় পদক্ষেপ, কিন্তু Hefei-USTC দলের সদস্যরা শেষ হয়নি। একটি চ্যালেঞ্জ তারা তাদের কাগজে উল্লেখ করেছে যে তারা বর্তমানে দিনের বেলা টার্মিনাল চালাতে পারে না। এর কারণ হল সূর্যালোকের বিচ্ছুরণ পটভূমিতে আওয়াজ তৈরি করে যা রাতে পরিচালিত পরীক্ষায় যা দেখা যায় তার চেয়ে পাঁচ থেকে ছয় মাত্রার বেশি। যে বলেছে, প্যান এবং তার সহকর্মীরা দিবালোক QKD অপারেশন সক্ষম করতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য অপ্টিমাইজেশান, বর্ণালী ফিল্টারিং এবং স্থানিক ফিল্টারিংয়ের মতো প্রযুক্তিগুলিতে কাজ করছে।
ডিভাইস-স্বাধীন QKD আনহ্যাকেবল কোয়ান্টাম ইন্টারনেটকে কাছাকাছি নিয়ে আসে
প্যান বলেছেন যে দলটির বড় পরিকল্পনা রয়েছে, আশা করি একটি বিশ্বব্যাপী উপগ্রহ-গ্রাউন্ড-ইন্টিগ্রেটেড কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক তৈরিতে পরিণত হবে যা বিশ্বব্যাপী ব্যবহারকারীদের পরিষেবা সরবরাহ করতে পারে। এই কাজের সাফল্যের পর, দলটি বেশ কয়েকটি নিম্ন-কক্ষপথ উপগ্রহ, একটি মাঝারি-থেকে-উচ্চ কক্ষপথ উপগ্রহ এবং গ্রাউন্ড-ফাইবার QKD নেটওয়ার্কগুলির সমন্বয়ে গঠিত একটি কোয়ান্টাম উপগ্রহ নক্ষত্রমণ্ডল নির্মাণ শুরু করবে। "আমরা মনে করি আমাদের কাজটি কীভাবে সর্বোত্তম উপগ্রহ নক্ষত্রমণ্ডল তৈরি করা যায় তার গবেষণার একটি আকর্ষণীয় ক্ষেত্রে অবদান রাখবে," প্যান বলেছেন৷
