By קנה יוז-קסטלברי פורסם ב-29 בדצמבר 2023
"מועדון העיתונאים" של IQT הוא סדרת מאמרים שבועית המפרקת מאמר מחקר של טכנולוגיה קוונטית עדכנית ודנה בהשפעותיה על המערכת האקולוגית הקוונטית. מאמר זה מתמקד במאמר שנחקק לאחרונה על רשתות קוונטיות ותקשורת לוויינית.
רשת לוויינים קוונטית, כמפורט במחקר האחרון ב גישה ל- IEEE, מייצג התכנסות פורצת דרך של טכנולוגיה קוונטית ותקשורת לוויינית, עם השלכות עמוקות על תעשיית הקוונטים. אינטגרציה זו היא חיונית למימוש הפצת מפתחות קוונטיים (QKD) והעברת מצב קוונטית, אשר חיונית לתקשורת גלובלית מאובטחת.
חלוקת מפתח קוונטי ומסלולי לוויין:
המחקר מתעמק בסכימות QKD של משתנים דיסקרטיים (DV) ומשתנים מתמשכים (CV), כל אחת מהן מציעה יתרונות ייחודיים לרשתות קוונטיות הנעזרות בלוויין. DV QKD דומה ליצירת קוד סודי שבו הכיוון של כל פוטון נושא חלק מהמסר. טכניקה זו מיומנת במיוחד ביצירת מפתחות קריפטוגרפיים מאובטחים הדומים לסיסמאות או קודים סודיים שרק השולח והמקבל המיועד יכולים להבין ולהשתמש בהם. DV QKD כולל קידוד מידע תוך שימוש במאפיינים של מצבים קוונטיים בודדים, כמו קיטוב פוטון, המתאימים למפתחות מאובטחים אלה.
מצד שני, משתנה מתמשך חלוקת מפתח קוונטית (CV QKD) עובד קצת אחרת. במקום להסתמך על מצבים קוונטיים ברורים, הוא מקודד מידע באמצעות מגוון ערכים. תחשוב על זה כמו מתג עמעם על אור, שבו אתה יכול להתאים את הבהירות לכל רמה בין הפעלה וכיבוי מלאה. שיטה זו יעילה במיוחד במצבים שבהם יש הרבה "רעש" או הפרעות, מכיוון שהיא עמידה יותר ויכולה לשמור על שלמות המסר בתנאים פחות אידיאליים.
בחירה אסטרטגית של מסלולי לוויין, במיוחד מסלול כדור הארץ נמוך (LEO) ומסלול גיאוסינכרוני (GEO), חיונית למיטוב ביצועי QKD. לוויינים במסלול כדור הארץ נמוך (LEO) קרובים יותר לכדור הארץ מאשר מגדל תאים סמוך. הם מציעים חיבור חזק לתחנות הקרקע אך מכסים שטח קטן יותר. הקרבה הזו הופכת אותם לאידיאליים לתקשורת מהירה ויעילה, אך הטווח שלהם מוגבל.
לעומת זאת, לוויינים במסלול גיאוסינכרוני (GEO) נמצאים הרבה יותר רחוק. הם פועלים כמו מגדלי רדיו רחוקים, מכסים שטח עצום אך עם אותות ישירים חלשים יותר. לווייני GEO יכולים לכסות כמעט שליש מכדור הארץ, ולספק כיסוי רחב יותר אם כי עם יותר עיכוב אות.
ל-LEO ול-GEO יש תפקידים ברורים ברשתות קוונטיות, כאשר LEO נהדר לתקשורת מהירה ויעילה בשטח מוגבל ו-GEO מציע כיסוי רחב יותר עם כמה פשרות במהירות.
אינטגרציה של רשתות מוגדרות תוכנה (SDN) ומחשוב קוונטי:
רשת מוגדרת באמצעות תוכנה (SDN) ברשת לוויינים קוונטיים יכולה להיחשב כמערכת בקרת תעבורה מתקדמת וניתנת להתאמה לנתונים. זה כמו שיש מרכז פיקוד מרכזי שיכול לנתב מחדש באופן מיידי את תעבורת הנתונים כדי למנוע עומס ולהבטיח זרימה חלקה של תקשורת. אינטגרציה זו מביאה לעלייה משמעותית בקצב יצירת ההסתבכות הקוונטית, שהיא מרכיב מרכזי בתקשורת מאובטחת. זה גם מפשט את הניהול של קשרים קוונטיים אלה, ומבטיח שהרשת הקוונטית פועלת בצורה יעילה ואפקטיבית.
עם כוח העיבוד העצום שלו, מחשוב קוונטי יכול לשפר משמעותית את האבטחה של רשתות מידע לווייניות. בדיוק כפי שמחשב חזק יכול להפוך משימות מורכבות כמו עריכת וידאו לחלקות ומהירות יותר, מחשוב קוונטי יכול לחזק את מנגנוני האבטחה של הרשתות הללו, מה שהופך אותן לקשות ביותר להתפשרות.
עבור האינטרנט של הדברים (IOT) מכשירים, כגון מכוניות חכמות או רחפנים, המסתמכים על תקשורת מהירה ומאובטחת, העיכוב המופחת שמציע מחשוב קוונטי הוא קריטי. שיפור זה דומה לחיבור אינטרנט מהיר המאפשר הזרמה חלקה של סרטוני וידאו בחדות גבוהה ללא חציצה.
חקר עתידי:
המאמר מציע תחומים בשלים לחקירה עתידית בתחום מתפתח זה. רשת לוויינים קוונטית היא בחזית האפשרות של קוונטי אינטרנט שיכול לחולל מהפכה בתעשיות שונות. זה כרוך בשימוש בלוויינים כמחזרים קוונטיים כדי לחבר מחשבים קוונטיים יבשתיים וליצור מפתחות מאובטחים בין הצדדים.
קנה יוז-קאסלברי היא העורכת המנהלת ב-Inside Quantum Technology ומתקשרת המדע ב-JILA (שותפות בין אוניברסיטת קולורדו בולדר ו-NIST). פעימות הכתיבה שלה כוללות טכנולוגיה עמוקה, מחשוב קוונטי ובינה מלאכותית. עבודתה הוצגה ב-Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica ועוד.
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
- מקור: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-new-ieee-paper-on-quantum-computing-and-satellite-communications/
- :יש ל
- :הוא
- :איפה
- 2023
- 29
- 500
- a
- מיומן
- לְהַתְאִים
- מתקדם
- יתרונות
- AI
- דומה
- מאפשר
- כמעט
- גם
- אֲמֶרִיקָאִי
- ו
- כל
- ARE
- AREA
- מאמר
- AS
- At
- לְהִמָנַע
- רָחוֹק
- BE
- היה
- להיות
- בֵּין
- קצת
- לחזק
- הפסקות
- רחב
- מתפתחת
- אבל
- by
- CAN
- מכוניות
- תא
- מרכז
- מֶרכָּזִי
- בחירה
- קרוב יותר
- מועדון
- קוד
- קודים
- קולורדו
- תקשורת
- תקשורת
- מורכב
- רְכִיב
- פשרה
- המחשב
- מחשבים
- מחשוב
- תנאים
- גודש
- לְחַבֵּר
- הקשר
- חיבורי
- נחשב
- רציף
- לעומת זאת
- לִשְׁלוֹט
- התכנסות
- לכסות
- כיסוי
- כיסוי
- יוצרים
- מכריע
- קריפטוגרפי
- נתונים
- דצמבר
- עמוק
- טק עמוק
- עיכוב
- מְפוֹרָט
- התקנים
- באופן שונה
- קשה
- ישיר
- לגלות
- רחוק
- מובהק
- הפצה
- תחומים
- מטה
- מזל"ט
- כל אחד
- כדור הארץ
- המערכת האקולוגית
- עריכה
- עורך
- אפקטיבי
- יעילות
- יעיל
- יעילות
- מה שמאפשר
- הַצפָּנָה
- להגביר את
- הגברה
- לְהַבטִיחַ
- הבטחתי
- חיוני
- להקים
- Ether (ETH)
- חקירה
- מאוד
- מהר
- מהר יותר
- מומלצים
- שדה
- תזרים
- מתמקד
- בעד
- בחזית
- לגמרי
- עתיד
- דור
- גלוֹבָּלִי
- גדול
- קרקע
- פורץ דרך
- יד
- יש
- יש
- לה
- גָבוֹהַ
- בחדות גבוהה
- מאוד
- HTTPS
- אידאל
- IEEE
- תמונה
- עָצוּם
- השפעות
- השלכות
- in
- לכלול
- להגדיל
- בנפרד
- תעשיות
- תעשייה
- מידע
- בתוך
- בתוך טכנולוגיה קוונטית
- מייד
- השתלבות
- שלמות
- התכוון
- אינטרנט
- חיבור לאינטרנט
- אינטרנט של דברים
- אל תוך
- כרוך
- IT
- שֶׁלָה
- כתב עת
- רק
- מפתח
- מפתחות
- ליאו
- רמה
- אוֹר
- כמו
- מוגבל
- סֵמֶל
- מגרש
- נמוך
- מגזין
- לתחזק
- לעשות
- עושה
- עשייה
- ניהול
- ניהול
- max-width
- מנגנוני
- הודעה
- שיטה
- יותר
- הרבה
- רשת
- רשתות
- רשתות
- חדש
- ניסט
- of
- כבוי
- הַצָעָה
- מוצע
- הצעה
- on
- רק
- להפעיל
- פועל
- מיטוב
- or
- מוּקסָם
- אחר
- מאמר
- במיוחד
- צדדים
- שותפות
- סיסמאות
- ביצועים
- לְחַבֵּר
- מכריע
- כוכב לכת
- אפלטון
- מודיעין אפלטון
- אפלטון נתונים
- פורסם
- כּוֹחַ
- חזק
- תהליך
- כוח עיבוד
- עמוק
- נכסים
- מציע
- מתן
- קוונטית
- מחשבים קוונטיים
- מחשוב קוונטי
- הסתבכות קוונטית
- רשתות קוונטיות
- טכנולוגיה קוונטית
- מָהִיר
- רדיו
- רכס
- ציון
- במקום
- מימוש
- לאחרונה
- מופחת
- לסמוך
- הסתמכות
- מייצג
- מחקר
- מִתאוֹשֵׁשׁ מַהֵר
- תוצאות
- לְחוֹלֵל מַהְפֵּכָה
- תפקידים
- s
- הלוויין
- לווינים
- תוכניות
- מדע
- מדעי
- מַדְעָן
- sdn
- בצורה חלקה
- סוד
- לבטח
- אבטחה
- שולח
- סדרה
- לאותת
- אותות
- משמעותי
- באופן משמעותי
- מפשט
- מצבים
- קטן יותר
- חכם
- להחליק
- חלק יותר
- כמה
- מְהִירוּת
- הברית
- תחנות
- אסטרטגי
- נהירה
- חזק
- לימוד
- לומד
- כזה
- מַתְאִים
- SWIFT
- מתג
- מערכת
- משימות
- טק
- טכניקה
- טכנולוגיה
- יַבַּשׁתִי
- מֵאֲשֶׁר
- זֶה
- השמיים
- שֶׁלָהֶם
- אותם
- אלה
- הֵם
- דברים
- לחשוב
- שְׁלִישִׁי
- זֶה
- ל
- מגדל
- תְנוּעָה
- להעביר
- נָכוֹן
- תחת
- להבין
- ייחודי
- אוניברסיטה
- להשתמש
- באמצעות
- ערכים
- משתנה
- שונים
- Vast
- וִידֵאוֹ
- וידאו
- חלש יותר
- שבועי
- אשר
- רחב יותר
- עם
- בתוך
- לְלֹא
- תיק עבודות
- עובד
- כתיבה
- אתה
- זפירנט