mboost-dp1

SXC - clix

Forskere udtænker en kvanterouter

- Via Gizmodo - , redigeret af Net_Srak

Forskere fra Tsinghua University og University of Michigan har udtænkt et koncept, der kan realiseres som en kvanterouter.

Det er i dag kendt at sende kvanteinformation via fotoner over en enkelt fiber. Dette åbner muligheden for kvantekryptering, hvor det er muligt at opdage om linjen bliver aflyttet.

Problemet med at sende en foton, der kan befinde sig i en superposition af flere tilstande, over en optisk fiber, er at fotonens superposition bliver ødelagt ved aflæsning. Dette gør det også umuligt at lave routere, da en router skal aflæse datapakke destinationsadresse, hvorved pakkens fotoners superposition af tilstande ødelægges.

Forskerne har løst dette problem ved at lave en opsplitning af den indkommende foton i en læsefoton og en videresendelsesfoton, hvor begge nye fotoner deler samme superposition af tilstande som den indkommende foton. Derved kan routeren aflæse destinationsadressen med læsefotonen, og sende videresendelsesfotonen videre i netværket.

Da det endnu er på et proof-of-concept stadie, er det kun muligt at behandle 1 foton ad gangen i routeren.





Gå til bund
Gravatar #1 - Chucara
7. aug. 2012 09:14
Så for hvert hop skal man sende en ekstra elektron med? Og man skal dermed kende max antal hops på forhånd?

Noget siger mig, at der nok kommer til at gå et par måneder før vi ser dette i produktion, men det er stadig meget interessant.
Gravatar #2 - Unimox
7. aug. 2012 09:51
Og man skal dermed kende max antal hops på forhånd?

Max antal hops defineres i forvejen i den protokol som man bruger.

F.eks. Rip har max hop count på 15.
Gravatar #3 - BeLLe
7. aug. 2012 09:57
Det er da noget af et overhead der i så fald er.

Med 15 hop skal der sendes 15 gange så meget 'data' som der reelt er brug for hos modtageren.

ikke det store problem når man kun sendet en foton men hvordan vil det blive i fremtiden
Gravatar #4 - kalaha
7. aug. 2012 10:04
Bare lige hurtigt: Det her er ikke nyt. Det er efterhånden længe siden, at forskere brugte kvantekryptering med succes. (Jeg læste om det for 3 år siden. Ikke en nyhed, men i en bog om kodning og kryptering. Jeg skal ikke kunne sige, hvor ny info det var dengang.)
Udfordringen dengang var afstanden, da det kun virkede, hvis der var få cm mellem afsender og modtager.
Umiddelbart får jeg indtryk af, at nogle forskere har læst den samme bog som jeg, og besluttet sig for, at prøve at gøre det efter. Det er sådan nogenlunde lykkes, og i jounalisternes iver, er de blevet til opfindere af teknikken.
Gravatar #5 - kriss3d
7. aug. 2012 10:20
#2 ja MAX hop.. men det holder jo heller ikke hvis du ikke kender den præcist på forhånd.
Gravatar #6 - majbom
7. aug. 2012 10:34
Kan man ikke dele videresendelsesfotonen op når den kommer til næste op da?
Gravatar #7 - kasperd
7. aug. 2012 10:37
Problemet med at sende en foton, der kan befinde sig i en superposition af flere tilstande, over en optisk fiber, er at fotonens superposition bliver ødelagt ved aflæsning.
Man behøver ikke bruge nogen superposition for at lave kvantekryptering. Men selvom fotoner ikke er i en superposition kan deres eksakte tilstand stadigvæk ikke aflæses.

Dette gør det også umuligt at lave routere, da en router skal aflæse datapakke destinationsadresse, hvorved pakkens fotoners superposition af tilstande ødelægges.
Jeg har aldrig set en eneste protokol, hvor data og destinationsadresse lå i samme bit. Det problem der beskrives her er ikke eksisterende. Send først oplysninger om destinationsadresse som klassiske bits der uden videre kan aflæses, send derefter data bits som kvantebits.

Forskerne har løst dette problem ved at lave en opsplitning af den indkommende foton i en læsefoton og en videresendelsesfoton, hvor begge nye fotoner deler samme superposition af tilstande som den indkommende foton.
Det giver absolut ingen mening. Hvis man bruger kvantekryptering og sender to kopier af hver foton, så forsvinder sikkerheden fuldstændigt.

Hvis man på forhånd ved at de to fotoner har samme tilstand kan det nemlig godt lade sig gøre at aflæse. Så kan et angreb bare aflæse tilstanden og derefter lave to nye fotoner i samme tilstand.

kalaha (4) skrev:
Udfordringen dengang var afstanden, da det kun virkede, hvis der var få cm mellem afsender og modtager.
Man er nået højere op. Så vidt jeg husker er det gjort over en afstand på 60km. Men samtidigt var der et eller andet fysisk problem hvis man prøvede at presse afstanden ret meget højere.

Der var et eller andet med at tilstanden blev ustabil, hvis der gik for lang tid, og det satte en øvre grænse på afstanden. Men det ville være muligt at udnytte entanglement til at udføre hele den kvantemekaniske del af overførslen med overlyshastighed.

Man kan have et antal repeaters undervejs som samtidigt sender entanglede fotoner i hver sin retning. Der hvor fotonerne mødes har man udstyr der kan kombinere par af fotoner med en kvanteberegning der måler hvor meget de er roteret i forhold til hinanden. Udregningen af rotationen vil til gengæld miste alle andre oplysninger fra fotonerne.

For at færdiggøre overførslen skal oplysningerne om rotationen så sendes som klassiske bits fra mødepunkterne til en af parterne i kvantekrypteringen, som så korrigerer sin egen måling i henhold til den samlede rotation undervejs.

Det vil sige at selvom den komplete proces omkring at skabe entanglede partikler og aflæse dem afsluttes hurtigere end lyset ville kunne bevæge sig mellem de to endepunkter, så er der ingen information blevet overført før man efterfølgende har sendt alle de klassiske bits. Så der er ingen brud på kausaliteten.
Gravatar #8 - syntax42
7. aug. 2012 10:43
Men... hele pointen med kvantekryptering ryger vel så? For så KAN data aflæses undervejs, uden at modtager ved det... med mindre at afsender kender det præcises antal hop? Eller?
Gravatar #9 - Chucara
7. aug. 2012 11:02
#2: Jeg forklarede mig ikke helt godt nok. Mente ligesom #8, at hvis modtager ikke kender det præcise antal hops, vil en middleman kunne aflæse en værdi uden at nogen af dem kender til det.

#4: Nyheden siger ikke, at kvantekryptering er nyt - men at kvanterouting er, da dette kræver, at routeren kan læse værdien fra pakkerne uden at ødelægge dem. Da dette samtidig danner basis for sikkerheden i kvantekryptering, er man ude for nogle nye problemstillinger.
Gå til top

Opret dig som bruger i dag

Det er gratis, og du binder dig ikke til noget.

Når du er oprettet som bruger, får du adgang til en lang række af sidens andre muligheder, såsom at udforme siden efter eget ønske og deltage i diskussionerne.

Opret Bruger Login