Фотон шифрует связь

17.08.2012

В ходе эксперимента, проведенного в Институте физики исследователями из Вюрцбурга, Мюнхена и Штутгарта, удалось успешно использовать одиночные фотоны в квантовом распределении ключей (QKD). Это открывает дверь для создания надежной защищенной коммуникации, которую невозможно прослушать.

Технология QKD была предложена еще в 1984 году. Ее концепция довольно сложна. Вкратце принцип работы QKD следующий: отправитель генерирует случайную последовательность битов, а затем кодирует их в кубиты и отправляет посредством фотонов получателю. В соответствии с ключевым законом квантовой механики невозможно измерить параметры фотона, не повлияв на них. Таким образом всегда есть возможность обнаружить факт прослушивания, а значит - информация, переданная с помощью технологии QKD, надежно защищена. Использование однофотонного криптографического ключа является следующим этапом развития QKD и существенно повышает защищенность связи.

Немецким ученым впервые удалось внедрить отдельные фотоны в квантовое распределение ключей и передать ключ на расстояние 500 м. Одиночные фотоны были получены с помощью двух устройств, изготовленных из полупроводниковых наноструктур. Данные устройства излучают фотон под воздействием электрического импульса, причем устройства изготовлены из разных материалов, благодаря чему получаются фотоны двух цветов.

Новая технология имеет массу преимуществ. Так, сегодня для шифрования используют лазеры, создающие поток фотонов. Однако в лазерном луче фотоны образуются случайно и их сближение часто приводит к взаимодействию, создающему помехи. Эти помехи можно использовать как прикрытие для взлома коммуникационной системы. Однофотонный источник лишен этого недостатка и позволяет отправлять сложный ключ, состоящий из фотонов с разной поляризацией.

<< Назад: Морской закон под сомнением 18.08.2012

>> Вперед: Голубая кровь мечехвоста 17.08.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Печь для любителей радио 01.07.2015 С переходом массового вещания в режим онлайн использование радиочастот стало уделом водителей такси (для прослушивания "Дорожного радио") и работников крупных логистических компаний (для поиска грузов с помощью RFID-меток). Однако благодаря новому изобретению радиоволны скоро смогут вернуться в каждый дом - для разогревания пищи. Американская компания Freescale Semiconductors является одним из пионеров производства полупроводниковых компонентов. За 65 лет существования она стала ведущим игроком на рынке устройств для автомобилей, для встраиваемых систем, а также для коммуникационного оборудования. На только что состоявшемся в г. Остине (штат Техас) технологическом форуме фирма представила самый маленький в мире одночиповый модуль для использования в "Интернете вещей" - будущей вычислительной сети физических объектов ("вещей"), оснащенных встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой. В числе таких вещей фирма Freescale Semiconductors видит и кухонные печи. Но не привычные нам микроволновки, а печи, работающие на радиочастоте. В отличие от СВЧ-печей, использующих магнетроны, которые генерируют микроволны при взаимодействии потока электронов с магнитным полем, в печке Freescale, вернее, ее прототипе используются радиочастотные излучатели. Они созданы на основе технологии, разработанной компанией много лет назад для обеспечения питанием сотовых вышек. Радиочастотное излучение позволяет более точно контролировать циклы приготовления пищи, распределение тепла и степень готовности. Согласно заявлениям компании, такая печь в состоянии быстро и равномерно довести сырую или замороженную пищу до нужной кондиции. Кроме того, те же самые излучатели в состоянии определять степень готовности пищи. А еще "радиопечь" не нарушает работу Wi-Fi, поскольку работает на гораздо более низких частотах, чем 2,4 ГГц, свойственных микроволновкам. Амбиции компании включают в себя партнерские отношения с супермаркетами и превращение печки, которая скромно называется Sage - "Мудрец", в основной узел "интернета вещей". Но пока что это все-таки прототип.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026