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दुनिया का पहला एकीकृत क्वांटम संचार नेटवर्क

चीनी वैज्ञानिकों ने दुनिया का पहला एकीकृत किया है क्वांटम संचार नेटवर्क दो उपग्रहों को पृथ्वी पर 700 से अधिक फाइबर ऑप्टिक केबलों को जोड़ने के लिए बनाया गया। यह 4600 किमी से अधिक लंबा है और बीजिंग से शंघाई के उपयोगकर्ताओं को जोड़ता है। यह दुनिया में इस तरह का सबसे बड़ा नेटवर्क है और डेटा सुरक्षा के लिहाज से एक महत्वपूर्ण कदम है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी के हेफ़ेई विश्वविद्यालय से जियानवेई पैन, यूआओ चेन और चेंगज़ी पेंग ने परिणामों की घोषणा की "प्रकृति"(http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-03093-8) वे भविष्य में समान संचार तकनीकों के वैश्विक, व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए आशा देते हैं।

छवि स्रोत: पिक्साबे

क्वांटम संचार

क्वांटम संचार क्या है? यह डेटा प्रसारित करने के लिए क्वांटम संकेतों का उपयोग करता है, जिससे चोरी लगभग असंभव हो जाती है। यह आधुनिक इंटरनेट के सामने सबसे बड़ी समस्याओं में से एक को हल करता है, अर्थात् हैकर के हमलों के लिए इसकी भेद्यता।

क्वांटम भौतिकी की अवधारणा को जानता है "नाज़ुक हालत"कणों का। एक सरलीकृत तरीके से, कोई यह कह सकता है कि दो कण एक-दूसरे के साथ इतनी मजबूती से जुड़े रहते हैं कि उनके पास हमेशा एक जुड़वा आकार होता है। उनमें से एक को हेरफेर करने की कोशिश तुरंत दूसरे कण को ​​भी बदल देती है, कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह कहां है।" संयोजन एक हैकिंग हमले को असंभव बनाता है क्योंकि यह तुरंत इंटरसेप्ट हो जाएगा और हमला किया गया सिग्नल हल हो जाएगा।


क्वांटम संचार का मूल क्वांटम कुंजी वितरण (QKD) है, जो कि शून्य और लोगों के अनुक्रम बनाने के लिए कणों की क्वांटम अवस्थाओं का उपयोग करता है। प्रेषक और प्राप्तकर्ता के बीच प्रत्येक अवरोधन प्रयास इस आदेश (कुंजी) को बदलता है और तुरंत देखा जाता है। पारंपरिक डेटा एन्क्रिप्शन (उदा। ब्लॉकचेन टेक्नोलॉजी) के विपरीत, द क्वांटम संचार बिल्कुल सुरक्षित है। यह बैंकिंग, सैन्य, या सरकारी हस्तांतरण के लिए है मुख्य अवसंरचना संबंधी जानकारी इरादा है।


QKD के लिए बुनियादी ढाँचा

हालांकि QKD तकनीक विशेष रूप से सीमा के संदर्भ में महत्वपूर्ण प्रतिबंध। अब तक, इसने फाइबर ऑप्टिक्स के साथ सिर्फ कुछ सौ किलोमीटर की दूरी पर, और उपग्रहों और ग्राउंड स्टेशनों के साथ लगभग एक हजार किलोमीटर की दूरी पर डेटा ट्रांसमिशन को सक्षम किया है। 2016 में, चीन ने दुनिया का पहला लॉन्च किया क्वांटम संचार उपग्रह (QUESS)जिसने दो जमीनी स्टेशनों के बीच 2.600 किमी के अलावा तकनीक का इस्तेमाल किया। 2017 में, बीजिंग और शंघाई के बीच QKD के लिए 2.000 किमी से अधिक समर्पित फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क पूरा हो गया था।

स्थलीय फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क और सैटेलाइट कनेक्शन को विश्वसनीय रिले की मदद से एकीकृत किया गया था। इसने एक संचार नेटवर्क बनाया जो राज्य और स्थानीय बैंकों, नगरपालिका ऊर्जा नेटवर्क और सरकारी वेबसाइटों सहित पूरे चीन में 150 से अधिक उपयोगकर्ताओं को सेवा प्रदान करता है।

चीनी शोधकर्ताओं के काम से साबित होता है कि क्वांटम संचार प्रौद्योगिकी को भविष्य में बड़े पैमाने पर व्यावहारिक उपयोग के लिए रखा जा सकता है। वैश्विक होना भी संभव है क्वांटम संचार नेटवर्क जब राष्ट्रीय नेटवर्क को एकीकृत किया जाता है और विश्वविद्यालय, संस्थान और कंपनियां संबंधित प्रोटोकॉल और उपकरणों को मानकीकृत करने के लिए एक साथ आते हैं।

कुशलता बढ़ाओ

हाल के वर्षों में, चीनी टीम ने अपने नेटवर्क के प्रदर्शन का गहन परीक्षण किया और सुधार किया है। शोधकर्ताओं की आवृत्ति निर्धारित करने में कामयाब रहे QKD प्रमुख पीढ़ीजी द्वारा 40 गुना 47,8 kb प्रति सेकंड और ग्राउंड-आधारित कुंजी ट्रांसमिशन की सीमा को बढ़ाने के लिए भी।
क्वांटम नेटवर्क का और अधिक विकास ऑस्ट्रिया, इटली, रूस और कनाडा के शोधकर्ताओं के लिए रुचि रखता है। अन्य चीजों के अलावा, वे एक उपग्रह को एक कक्षा में काफी ऊपर रखना चाहते हैं QKD डेटा ट्रांसफर अधिक से अधिक दूरी पर।