Kosmosejaam ISS võiks muutuda pealtkuulamiskindla kvantside vahejaamaks

 (11)
Kosmosejaam ISS võiks muutuda pealtkuulamiskindla kvantside vahejaamaks
Wikimedia

Rühm Euroopa teadlasi on välja pakkunud sarja katseid, mis õnnestumise korral võiksid muuta rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) kvantside-võrgustiku võtmetähtsaks releejaamaks.

Kvantside aluseks olev füüsika rajaneb kvantpõimituseks (ingl quantum entanglement) nimetataval nähtusel. Põimitud osakesed on seotud moel, mis tõtt-öelda suisa trotsib tervet mõistust.

Ühe osakese spinni muutmisel muutub ka sellega põimitud osakese spinn isegi juhul, kui osakesed on teineteisest paljude kilomeetrite kaugusel, vahendab ajakiri Forbes. Pealeselle leiab vastav muutus aset peaaegu hetkeliselt — vähemalt nelja suurusjärgu võrra kiiremini valguse kiirusest, nagu nähtub hiljuti korraldatud eksperimendist.

Kvantside-võrgustikud on aga sageli üliõrnad, mistõttu seni on kvantside-ühenduse maksimaalseks kauguseks jäänud umbes 145 kilomeetrit. Nimelt võivad ilmastikuolud mõjutada footonite põimitus-olekuid. Sellepärast ongi uurijad hakanud otsima võimalusi kvantsideühendusteks kosmoses, kus atmosfäärinähtused mõjule ei pääse.

Miks aga üldse kvantside arendamisega vaeva näha, kui võrgustikud nii haprad on? Vastus on üsna lihtne — sest see on peaaegu sajaprotsendiliselt pealtkuulamiskindel.

Selgitame lähemalt. Oletame, et ma soovin saata sõnumit New Yorki. Mu sõnum liigub mööda tavakanaleid, kuid on krüptitud spetsiaalse võtmega. See võti edastatakse põimitud footonite vahendusel, nii et see, kuidas ma põimitud osakeste olekut endapoolses otsas muudan, mõjutab peaaegu hetkeliselt ka New Yorki jõudnud osakesi. Seejärel võrdleme minu footonitele tehtud muudatuste mõõtmisandmeid andmetega New Yorgis asuvate osakeste olekute kohta.

Seotud lood:

Need mõõtmisandmed moodustavadki meie sideseansi krüptimisvõtme, mis tähendab, et isegi kui ühendust „kuulatakse pealt“, ei saa keegi meie sõnumeid lugeda, teadmata krüptimisvõtit.

Nüüd tuleb kõige tähtsam osa: kui keegi üritaks kvantpõimitud osakesi „pealt kuulata“, mõjutaks see footonite spinne, mis tähendab, et minupoolses otsas tehtud mõõtmised ei klapiks enam New Yorgis sooritatud mõõtmistulemustega. See annaks suhtluse mõlemale osapoolele märku, et liinil on pealtkuulaja, mistõttu meil poleks võimalik krüptimisvõtit luua. Ja nii ei saadaks me teineteisele midagi.

Seetõttu ongi kvantkrüptitud sidevõrgud peaaegu absoluutselt turvalised.

Tutvustame ISS-i: