ยุคของการระบุที่อยู่ด้วยควอนตัม: การเกิดขึ้นของ "การโทรระบุชื่อ" ด้วยควอนตัม ─ มหาวิทยาลัยเกียวโตเปิดประตูสู่เครือข่ายการเข้ารหัสควอนตัมที่สามารถเลือกปลายทางได้

1. อะไรคือ "สิ่งใหม่" —— แนวคิดของการ "เลือกปลายทาง" ในการสื่อสารควอนตัม

ตามรายงานของหนังสือพิมพ์เศรษฐกิจญี่ปุ่น ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกียวโตได้สาธิตเทคโนโลยีพื้นฐานสำหรับการสื่อสารในเครือข่ายการเข้ารหัสควอนตัมที่สามารถเลือกคู่สื่อสารจากหลายปลายทางได้ จุดสำคัญคือการสร้างการพัวพันควอนตัมในโฟตอนสามตัวซึ่งแสดงให้เห็นสถาปัตยกรรมที่นำไปสู่การสลับคู่สื่อสารที่จุดแยกของสาย การสื่อสารควอนตัมแบบเดิม (QKD) มักจะเป็นการเชื่อมต่อ "หนึ่งต่อหนึ่ง" แต่ผลลัพธ์ครั้งนี้ให้ภาพที่ชัดเจนของ**การสลับ (หลายต่อหลาย) ที่จำเป็นสำหรับการสร้างเครือข่าย**Hatena Bookmark

2. พื้นฐานของการเข้ารหัสควอนตัม (QKD) และ "ทำไมถึงตอนนี้"

การเข้ารหัสควอนตัมใช้คุณสมบัติของกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อการส่งกุญแจที่ทิ้งร่องรอยการดักฟังไว้เสมอ หากรวมกุญแจที่ได้จากการส่งกุญแจควอนตัม (QKD) กับแผ่นรหัสครั้งเดียว จะสามารถตั้งเป้าหมายความปลอดภัยที่ไม่ขึ้นกับประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ ในการอธิบายมาตรฐานของญี่ปุ่น หลักการและความสำคัญของการสร้างเครือข่ายได้รับการจัดระเบียบไว้แล้วNICT

ในทางกลับกัน การเข้ารหัสแบบคลาสสิก (เสาหลักของอินเทอร์เน็ตในปัจจุบัน) มีความเป็นไปได้ที่จะถูกทำลายโดยคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต การเปลี่ยนไปใช้การเข้ารหัสหลังควอนตัม (PQC)กำลังดำเนินการในระดับนานาชาติ ในญี่ปุ่นสำนักงานการเงินได้แสดงความตื่นตัวต่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมและกระตุ้นให้ธนาคารเปลี่ยนแปลง QKD และ PQC กำลังถูกพิจารณาเป็นชั้นความปลอดภัยที่เสริมกันSo & Sato

3. ทำอย่างไรถึงจะ "เลือกปลายทาง" ได้ —— ความหมายของการพัวพันโฟตอนสามตัว

วิธีการครั้งนี้ใช้การพัวพันควอนตัมของโฟตอนสามตัว การพัวพันควอนตัมคือคุณสมบัติที่ทำให้หลายอนุภาคทำงานเป็นหนึ่งเดียว ซึ่งสำคัญสำหรับการเลือกผู้รับ (การสลับ)ที่จุดแยกของเครือข่ายและองค์ประกอบของตัวทำซ้ำควอนตัมในอนาคต ข้อเสนอที่ว่า "เทคโนโลยีที่นำไปสู่การสลับคู่สื่อสารที่จุดแยก" จะยกระดับเครือข่ายควอนตัมให้เป็น "โครงสร้างพื้นฐานที่สามารถเดินสายได้"Hatena Bookmark

(เสริม) ในโลกของข้อมูลควอนตัมความก้าวหน้าในการระบุและควบคุมระบบหลายตัวที่เฉพาะเจาะจง (เช่น สถานะ W)เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผลงานที่เกี่ยวข้องของมหาวิทยาลัยเกียวโตก็ได้รับการรายงานเช่นกัน และการพัฒนาในการสร้าง ระบุ และควบคุมหลายโฟตอนเป็นเงื่อนไขพื้นฐานสำหรับเทคโนโลยีเครือข่ายScienceDaily

4. ใช้ที่ไหนได้บ้าง —— จากการเงิน การแพทย์ การป้องกันประเทศสู่ห้วงอวกาศ

ตามที่รายงานได้กล่าวถึงการชำระเงินของธนาคาร การป้องกันประเทศ การแพทย์เป็นสาขาที่มีความลับสูงที่เป็นกรณีการใช้งานหลัก หากเครือข่ายสามารถ "ระบุ" คู่สื่อสารได้อย่างยืดหยุ่น จะขยายขอบเขตของการใช้งานจริง เช่น สายสำรองหรือการกำหนดค่าเกินในกรณีภัยพิบัติ เอกสารส่งเสริมการควอนตัมของรัฐบาลญี่ปุ่นยังกล่าวถึงการส่งกุญแจควอนตัมผ่านดาวเทียมและการทดลองการแชร์กุญแจระหว่าง ISS และพื้นโลก ซึ่งเครือข่ายควอนตัมแบบผสมผสานระหว่างพื้นโลกและอวกาศเป็นเป้าหมายการออกแบบสำนักงานคณะรัฐมนตรี

5. SNS ตอบสนองอย่างไร —— "ยาก" "แต่ตื่นเต้น"

ข่าวแพร่กระจายอย่างรวดเร็วใน SNS และมีแนวโน้มดังต่อไปนี้

• ความสับสนต่อความยาก: เสียงที่ขอคำอธิบายที่ง่ายเช่น "อธิบายให้เด็กประถมเข้าใจได้ไหม?"Yahoo! ค้นหา

• การวิพากษ์วิจารณ์การแสดงออก: การตอบสนองต่อการรับรู้ของบทความ เช่น "การส่งกุญแจลับเป็นเรื่องตลก" (การชี้ให้เห็นถึงความเข้าใจผิดว่า "การส่งกุญแจ = ส่งกุญแจเอง")Yahoo! ค้นหา

• เสียงแห่งความคาดหวัง: "ยุคที่สามารถระบุที่อยู่ด้วยควอนตัม แนวคิดของการสื่อสารอาจจะได้รับการอัปเดต"Yahoo! ค้นหา

• การแพร่กระจายของภาพการประยุกต์ใช้: โพสต์ที่พูดถึงกรณีการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงเช่น การชำระเงินออนไลน์ การแพทย์ การบริหาร เพื่อให้เข้าใจง่ายYahoo! ค้นหา
  โดยรวมแล้ว ความรู้สึกที่ครอบงำคือ **"ยาก แต่เข้าใจทิศทาง อยากเห็นการใช้งานจริง"**

6. แผนที่ทางสู่การใช้งานและคอขวด

ก่อนที่ "การสื่อสารควอนตัมที่สามารถระบุได้" จะถูกนำไปใช้ในสถานที่จริง ยังมีประเด็นต่อไปนี้ที่ต้องพิจารณา

• ระยะทางและการสูญเสีย: โฟตอนอ่อนแอต่อการลดทอน ต้องมีการออกแบบแบบผสมผสานที่ใช้ตัวทำซ้ำและการส่งกุญแจควอนตัมผ่านดาวเทียมร่วมกันในระยะทางไกลNICT

• การมาตรฐานการสลับ: การนำเทคโนโลยีพื้นฐานครั้งนี้ไปสู่มาตรฐานเครือข่าย (โปรโตคอลการควบคุม การจัดการกุญแจ การออกแบบการซ้ำซ้อน)NICT

• ต้นทุนและการดำเนินงานของอุปกรณ์: การสร้างห่วงโซ่อุปทานสำหรับแหล่งโฟตอนเดี่ยว เครื่องตรวจจับ และไฟเบอร์ที่มีการสูญเสียต่ำมาก มีรายงานความก้าวหน้าเกี่ยวกับแหล่งโฟตอนเดี่ยวที่เริ่มต้นจากนาโนไดมอนด์ที่เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัยเกียวโต ซึ่งขยายตัวเลือกเทคโนโลยีองค์ประกอบในประเทศt.kyoto-u.ac.jp

• การป้องกันสองชั้นกับ PQC: ในเครือข่ายของบริษัทจริงการทำหลายชั้นด้วย QKD และ PQCเป็นเรื่องที่ปฏิบัติได้จริง โดยพิจารณาจากการชี้นำของหน่วยงานการเงินการทำแผนการเปลี่ยนแปลงให้เป็นรูปธรรมเป็นเรื่องเร่งด่วนSo & Sato

7. พลังควอนตัมของมหาวิทยาลัยเกียวโต

มหาวิทยาลัยเกียวโตมีความกว้างขวางตั้งแต่ทฤษฎีถึงการทดลองและอุปกรณ์ในด้านข้อมูลควอนตัมและการเข้ารหัสควอนตัม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมายังมีการเผยแพร่ทางวิชาการอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการทำความเข้าใจเงื่อนไขของความเหนือกว่าควอนตัม เมื่อรวมกับเทคโนโลยี "การระบุเครือข่าย" ครั้งนี้เห็นได้ถึงการวิจัยที่รวมพื้นฐานถึงการประยุกต์ใช้มหาวิทยาลัยเกียวโต

8. Q&A สรุปใน 3 นาที

• Q. การเข้ารหัสควอนตัมมีความแข็งแกร่งอย่างไร?
  A. ใช้คุณสมบัติที่ "พัง" เมื่อถูกดักฟัง ทำให้สามารถสร้างกุญแจที่ทิ้งร่องรอยการดักฟังไว้ได้NICT##HTML_TAG_374