குவாண்டம் பாதுகாப்பான நேரடி தொடர்புக்கான தொலைதூர சாதனை

சீனாவில் உள்ள சிங்குவா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, 102.2km தொலைவுக்கு தங்கள் நெறிமுறையைப் பயன்படுத்தி தகவல்களை அனுப்புவதன் மூலம் குவாண்டம் பாதுகாப்பான நேரடி தகவல்தொடர்புக்கான (QSDC-Quantum Secure Direct Communication) தொலைதூர சாதனையை முறியடித்துள்ளது. லைட்: சயின்ஸ் அண்ட் அப்ளிகேஷன்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்ட அவர்களின் ஆய்வறிக்கையில், குழு ஒரு புதிய QSDC நெறிமுறையை எவ்வாறு உருவாக்கியது மற்றும் அத்தகைய செய்திகளை அனுப்பக்கூடிய தூரத்தை நீட்டிக்க ஃபைபர் கேபிளில் பாதுகாப்பான சமிக்ஞைகளை அனுப்ப அதை எவ்வாறு பயன்படுத்தியது என்பதை விவரிக்கிறது.

QSDC பாதுகாப்பற்ற தரவு இணைப்புகள் மூலம் பிணைய பரிமாற்றங்களைப் பாதுகாக்க சிக்கலைப் பயன்படுத்துகிறது. அத்தகைய துகள்கள் அவற்றை மாற்ற முடியாத வகையில் இணைக்கப்படும் வரை, அவற்றைப் பயன்படுத்தும் நெறிமுறைகள் அத்தகைய செய்திகளைப் பெற விரும்பும் கணினிகளால் கண்டறியப்படாமல் ஹேக் செய்ய முடியாது. ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளதால், இலக்கானது பிழைகளைக் குறைப்பது மட்டுமல்ல, பரிமாற்ற வீதத்தை அதிகரிப்பதும், மிக முக்கியமாக, QSDC-ஐப் பயன்படுத்தி செய்திகளை அனுப்பக்கூடிய தூரத்தை நீட்டிப்பதும் ஆகும். முந்தைய சாதனை வெறும் 18 km ஆகும்.

அந்த தூரத்தை மேலும் நீட்டிக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய QSDC நெறிமுறையை வகுத்தனர், இது ஃபோட்டானிக் கால அளவு குயூபிட்களைப் பயன்படுத்தி சிக்னல்களைக் கண்காணிக்கவும், உண்மையான தகவல்தொடர்பு செய்திகளுக்கான கட்ட குயூபிட்களையும் பயன்படுத்துகிறது. QSDC நெறிமுறையில் இந்த அம்சங்களைச் சேர்ப்பது கட்டப் பிழைகள், துருவமுனைப்பு மற்றும் பிற சிக்கல்களிலிருந்து பாதுகாக்கிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் பரிந்துரைக்கின்றனர். இது பின்னூட்டம் அல்லது ஜோடி குறுக்கீடு முறைகளின் துல்லியமான பொருத்தம் சார்ந்து இல்லை. இது போன்ற அமைப்புகள் மிகவும் நம்பகமானவை என்றும், இது குறைந்த பிழை விகிதத்திற்கும் வழிவகுக்கிறது என்றும் அறிவுறுத்துகிறது. மேலும் பிழை விகிதத்தைக் குறைப்பது, நெறிமுறையைப் பயன்படுத்தி செய்திகளை அனுப்பும் தூரத்தை அதிகரிக்க அனுமதிக்கிறது.

கிளாசிக்கல் கணக்கிடுதல் முறைகளைப் பயன்படுத்தும் அமைப்புகளைக் காட்டிலும் மெதுவாக, வெறும் 0.54 bps வேகத்தில் தங்கள் கணினி மெதுவாக இருப்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒப்புக்கொள்கிறார்கள். ஆனால் மறைகுறியாக்கப்பட்ட செய்திகள் அல்லது தொலைபேசி அழைப்புகளை அனுப்புவதற்கு இது இன்னும் வேகமாக உள்ளது என்பதை அவர்கள் குறிப்பிடுகின்றனர். தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி இடைமுக QSDC-அடிப்படையிலான நெட்வொர்க்குகளை உருவாக்குவது சாத்தியம் என்பதை அவர்களின் பணி காட்டுகிறது. ஹேக்கர்-எதிர்ப்பு தகவல்தொடர்புகளை அனுமதிக்க அவர்கள் உருவாக்கிய QSDC நெறிமுறையின் அடிப்படையில் இப்போது உள்ள இணையத்தின் சில பகுதிகளை மாற்றலாம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் பரிந்துரைக்கின்றனர்.

References:

• Wang, S., Yin, Z. Q., He, D. Y., Chen, W., Wang, R. Q., Ye, P., & Han, Z. F. (2022). Twin-field quantum key distribution over 830-km fibre. Nature Photonics, 1-8.
• Castelvecchi, D. (2022). The race to save the Internet from quantum hackers.
• Krenn, M., Malik, M., Scheidl, T., Ursin, R., & Zeilinger, A. (2016). Quantum communication with photons. Optics in our Time, 18, 455.
• Yau, H. M. (2022). Great Power Politics on Information and Communications Technology: Between the United States’ Blue Dot Network and China’s Belt and Road Initiative. In Middle-Power Responses to China’s BRI and America’s Indo-Pacific Strategy. Emerald Publishing Limited.
• Li, Z., Pang, H., Luo, Q., Zhang, Y., Zhang, X., Tao, Z., & Fan, Y. Time Scrambling and Decoy-State Quantum Key Distribution for Optical Physical Layer Encryption. Available at SSRN 4057242.