KVANTUMUGRÁS A KÓDOLÁSBAN

A kvantumkriptográfia alapjai ugyan már az 1980-as évek óta ismertek, ám eddig egyszerre csak igen csekély mennyiségű adatot lehetett kódolni vele; ezen változtathat a Glasgow-i, a Strathclyde-i (Nagy-Britannia) és a Rochesteri (USA) Egyetemek kutatóinak legújabb áttörése: sikerült kidolgozniuk egy módszert az egyes fotonok szögének és forgásának pontos mérésére.
Németh Gábriel
Németh Gábriel
2010. nov. 11. 9:01
Kvantumugrás a kódolásban

A kvantumkriptográfia alapjai ugyan már az 1980-as évek óta ismertek, ám eddig egyszerre csak igen csekély mennyiségű adatot lehetett kódolni vele; ezen változtathat a Glasgow-i, a Strathclyde-i (Nagy-Britannia) és a Rochesteri (USA) Egyetemek kutatóinak legújabb áttörése: sikerült kidolgozniuk egy módszert az egyes fotonok szögének és forgásának pontos mérésére.

Galéria megnyitása

Az 1989-ben bemutatott első működő kvantumátvivő prototípus csak bináris formátumban tudta kezelni az adatokat, míg a mostani már ennél összetettebb elrendezéssel is megbirkózik. Miles Padgett, a Glasgow-i Egyetem fizikaprofesszorának elmondása szerint ugyanis az egyes fotonokba (azok fizikai sajátosságai miatt) akár az egész ábécét is bele lehet kódolni, így nagyban fokozható a kvantumkriptográfia adatsűrűsége.

Elmondása szerint ez egyben egy valóban 100%-ig biztonságos kommunikációs eljárás, mivel ha bárki illetéktelen megpróbál belehallgatni egy kvantumkódolt adatfolyamba, akkor azzal egyben elkerülhetetlenül meg is semmisíti az üzenetet - ezt pedig természetesen azonnal észlelhetik az illetékesek.

Az eljárás titka a nonlokalitás néven ismert különös, részecskepárok által tanúsított kvantummechanikai jelenségben rejlik, melynek lényege annyi, hogy a részecskepár egyik tagját érintő bármilyen hatás azonnal jelentkezik a másikon is - akkor is, ha nagy távolságok választják el őket egymástól. Ennek a különös információátvitelnek a sebessége még a fényt is lekörözi. Ez a jelenség már Albert Einsteint is zavarba ejtette, mivel megsértette a relativitáselméletét; ma sem értjük pontosan, hogy mi is áll a jelenség hátterében - de szerencsére ettől még fel tudjuk használni.

A kvantumkriptográfiánál egy fényrészecskét - fotont osztanak ketté polarizálás útján; bár az így keletkezett részecskepárokon elvégzett mérések eredményei mindig véletlenszerűek, mégis mindig tökéletesen megegyeznek egymással, és ez az egyezés teszi lehetővé a jelenség adatátvitelre való felhasználását.

Hírlevél feliratkozás
A feliratkozással elfogadom a Felhasználási feltételeket és az Adatvédelmi nyilatkozatot.

22 hozzászólás

A komment írásához előbb jelentkezz be!
prohlep
prohlep
2010. nov. 12. 16:02
#22

"De imádom az ilyen kis tudományos eszmecseréket iponon."

A forum beszelgetes kozeppontjaban egy erdekes kerdes all: meddig terjed egy-egy tudomanyra HIVATKOZO kijelentes ervenyessegi es megbizhatosagi tartomanya?

"Én sem járok fizikus szakra." + "én pedig minden fizika előadást végig csajoztam"

En meg eleinte eredmenyesen versenyeztem matek mellett fizikaban is, majd matematikus szak elvegzese utan egy evtizeddel szerettem volna a fizika alapjait megerteni, ezert bejartam fizikus szakra ...

... es most ket evtizede mar eleg sok dolog a MELTO helyere kerult bennem.

"Srácok, pont az a lényege az eljárásnak, hogy nem lehet lehallgatni. Megváltozik a foton kvantumállapota és a címzett nem az eredeti kulcsot kapja meg."

"Röviden megsemmisül a foton hullámfüggvénye, ha megmérjük, így az illetékesek azonnal tudják, hogy le akarják hallgatni."

  • hasonlo, a tudomany MAI allasara HIVATKOZO velekedesek.

Roviden: a TERMESZETtudomany nyersanyaga a TERMESZET megtapasztalhato jelensegei + a TERMESZETROL elgondolkodo elme vilagkepe. Ezen nyersanyagok alapjan aztan a termeszettudomany eredmenye mindig EGY VAGY TOBB MODELL, AMELY/AMELYEK A KOR SZINTJEN HASONLIT/HASONLITANAK A TERMESZET EGY RESZEHEZ.

Hetkoznapi ember naponta megtapasztalhatja, hogy az idojaras megjoslasa tekinteteben tobb modell, tobb recept letezik, mindegyik nyilvan az addig elerheto tapasztalatokra alapoz, es mindegyik valamennyire eltalaja a kozeljovo idojarasat.

Azt is latjuk, hogy a tavolabbi jovo idojarasat altalaban nagyon nem talaljak el.

Ilyenek a termeszettudomanyok.

A kozelmult idojarasa alapjan eleg elfogadhatoan megmondjak a kozeljovo idojarasat.

De matematikusi igenyu, azaz MINDEN ESHETOSEGRE kiterjedo es TAVOLI JOVOBEN IS IGAZ kijelenteseket a termeszettudomanyoktol nem varhatunk.

Rovident tehat: a mai termeszettudomanyos ismeretek szerint egyesek azt hiszik, hogy a kvantum-csoda-futtyfene nem lehallgathato az erdekeltek tudomasa nelkul.

A termeszettudomany azonban toretlenul tovabb fog fejlodni, es az imenti kijelentes megbizhatosagaban, maradandosagaban nem erdemes bizni.

djbundy
djbundy
2010. nov. 12. 1:06
#21

én pedig minden fizika előadást végig csajoztam:)

Sheldon
Sheldon
2010. nov. 11. 23:06
#20

Én sem járok fizikus szakra.

ThePoweR
ThePoweR
2010. nov. 11. 22:56
#19

Sheldon: Hát nem mindenki jár(t) fizika szakra. :D Legalább érdeklődnek a téma iránt...

Egyébként erről nekem a MassEffect 2 jutott eszembe. Ott is ugyan ez az elmélet volt. Úgy kommunikáltak az űrbe hogy volt 2 részecske ha az egyik megváltozott a másik is így alkalmas volt bináris jelek továbbítására. :D Ja és még azt is hozzátették hogy rohadt drága. :D

Sheldon
Sheldon
2010. nov. 11. 17:50
#18

Idéznék a Wikipediából: A kvantummechanika egy rendszer pillanatnyi állapotát a hullámfüggvénnyel ábrázolja, ami a mérhető tulajdonságok – másképpen megfigyelhető mennyiségek – valószínűségi eloszlását írja le. Megfigyelhető mennyiség például az energia, térbeli helyzet (a nem relativisztikus elméletben), impulzus, impulzusmomentum stb. A kvantummechanika nem rendel határozott értékeket a megfigyelhető mennyiségekhez, hanem jóslatokat ad a valószínűségi eloszlásukra. Egyes eloszlások csak diszkrét értékeit engedik meg a megfigyelhető mennyiségeknek, az ilyen mennyiségeket kvantáltnak nevezzük.

A hullámfüggvény az időben változhat. Például az üres térben mozgó részecske ábrázolható egy átlagos helyzet körül nem eltűnő hullámcsomaggal. Az idő múlásával ez az átlagos pozíció eltolódhat a térben, ahogy a hullámcsomag változik, és a részecskét nagy valószínűséggel máshol fogjuk megtalálni, mint annak előtte. Másrészt vannak olyan hullámfüggvények, amelyekhez időben állandó valószínűség-eloszlás tartozik. Sok rendszer, amit a klasszikus fizika dinamikusan ír le, a kvantummechanikában ilyen sztatikus hullámfüggvénnyel írható le. Például a klasszikus kép szerint a nem gerjesztett atomban az elektron kering az atommag körül, míg a kvantummechanikában az elektront egy középpontos szimmetriával rendelkező valószínűségi függvény (elektronfelhő) írja le.

Egy megfigyelhető mennyiség tényleges megmérése megváltoztatja a rendszert és a hullámfüggvényét. Közvetlenül a mérés után a hullámfüggvény teljesen kompatibilis a méréssel, azaz olyan, amelyik 100% valószínűséget ad az éppen kapott eredményre. Ez a jelenség a hullámfüggvény összeomlása. Egy adott hullámfüggvénybe való összeomlás valószínűsége függ a mérés típusától és kiszámolható a mérés előtti hullámfüggvényből. Nézzük az üres térben mozgó részecske fenti példáját. Ha megmérjük a részecske helyzetét, véletlenszerű eredményt kapunk. Általában lehetetlen megjósolni a kapott x értéket, bár valószínű, hogy a hullámcsomag centrumához – ahol a hullámfüggvény amplitúdója nagy – közeli értéket kapunk. Közvetlenül a mérés után a hullámfüggvény egy olyan hullámfüggvénybe omlik össze, ami élesen a mért x érték körül összpontosul. A részecske sebességének a mérése egy teljesen más hullámfüggvényhez vezetne.

A hullámfüggvény időbeli változása determinisztikus abban az értelemben, hogy adott időben, adott hullámfüggvényből kiindulva határozott jóslatot kapunk arra, hogy bármely későbbi időben milyen lesz a hullámfüggvény. Nem relativisztikus esetben ezt a folytonos időfüggést írja le a Schrödinger-egyenlet, amit relativisztikus esetben a Dirac-egyenlettel kell helyettesítenünk. Mérés közben a hullámfüggvény változása viszont valószínűségi, nem determinisztikus. A kvantummechanika valószínűségi jellege tehát a mérés folyamatában rejlik.

Röviden megsemmisül a foton hullámfüggvénye, ha megmérjük, így az illetékesek azonnal tudják, hogy le akarják hallgatni.

Kedves Jhonny06 nem tudom, hogy neked mi a vicces látvány, de szerintem egy kvantummechanikáról szóló cikkhez nehéz érdemben hozzászólni, ha az alap axiómákat sem ismerjük, legalábbis sok komment ez valószínűsíthető. A másik kérdés az az, hogy mégis miért van az, hogy ennyien legalább mese szinten sincsenek tisztában ilyen fontos dolgokkal, mint a kvantummechanika, holott a kommentelők nagy részének biztos van érettségije?

Ha már nem tudunk hozzászólni érdemben akkor ne okoskodjunk. Ezért a szokásos "fanboy-osdi" és a fut rajta a Krájzisz legitim hozzászólásnak minősül.

Apropó: "A kvantumkriptográfiánál egy fényrészecskét - fotont osztanak ketté polarizálás útján". Itt valami súlyos félrefordítás lehet, ugyanis "A fizikában fotonnak nevezzük a kvantált elektromágneses mező gerjesztésének kvantumát (legkisebb egységét)." Egy fotont nem lehet kettéosztani.

aroon12
aroon12
2010. nov. 11. 17:05
#17

a dimenziólépésre én is kiváncsi vagyok,ha az sikerül talán kevesebbet késnék reggel matekról

bdfhz
bdfhz
2010. nov. 11. 15:46
#16

És akkor ez viszi végre fullon a Crysis-t?:/

Jhonny06
Jhonny06
2010. nov. 11. 14:29
#15

Sheldon, ájPon: Légyszi akkor szóljatok már hozzá a témához értelmes módon, hadd tanuljon a nép. Mert jelenleg Ti vagytok a vicces látvány.

exterminator
exterminator
2010. nov. 11. 14:03
#14

.->?

exterminator
exterminator
2010. nov. 11. 14:03
#13

Ha jól tudom (bár ez közel sem biztos) akkor azért lehallgathatatlan mert ha képes is lennél ugyanolyan fotont létrehozni akkor is az minimális időbe telne ergo a válaszidő megváltozna és tudnák h lehallgatják őket. Amúgy meg a fénysebességnél gyorsabb adattovábbítást mikor feketelyukakkal is meglehetne oldani. Amúgy az ehhez hasonló jelenségről nem a sci-fiban volt szó a teleportációs részben ott fémionokkal csináltak hasonlószerű dolgot.

ájPon
ájPon
2010. nov. 11. 13:38
#12

De imádom az ilyen kis tudományos eszmecseréket iponon :D:D:D

Eddig Broavaz viszi nálam a pálmát, de djbundy is keveri a maghasadást a magömléssel

Sheldon
Sheldon
2010. nov. 11. 13:17
#11

Vicces látvány, hogy olyanok osztják az észt kvantummechanikából és kvantumkriptográfiából, akik nagy valószínűséggel (a kommentek alapján) még Hamilton-operátort, Hartree-Fock módszert és Born-Oppenheimer közelítést sem láttak az életükben. Nem tudnánk inkább az NVidiát, AMD-t, vagy az Intelt (megfelelő rész törölendő) szidni, ahogy azt megszokhattuk?

Jhonny06
Jhonny06
2010. nov. 11. 12:35
#10

Srácok, pont az a lényege az eljárásnak, hogy nem lehet lehallgatni. Megváltozik a foton kvantumállapota és a címzett nem az eredeti kulcsot kapja meg.

YuGabe
YuGabe
2010. nov. 11. 11:30
#9

Szerintem Szerzetes arra gondol, hogy ha lehallgatja, feldolgozza, előállítja ugyanazt a részecskét és továbbítja, akkor sem a vevő, sem az adó nem fog észrevenni lényegbeli különbséget, csak egy eltolást időben, de nem feltétlenül észrevehető.

cortex_
cortex_
2010. nov. 11. 11:25
#8

@Szerzetes

az, hogy nem tudod, hogy milyen részecskét állíts elő, ha nem tudod lehallgatni/mérni.

Broavaz
Broavaz
2010. nov. 11. 11:21
#7

a kvantummechanika csak találgatás még, csak mérések igazolják hogy valami eltér abban a dimenzióban, de megcáfolhatatlan elméletet még nem állítottak fel.

djbundy
djbundy
2010. nov. 11. 11:20
#6

férfi létemre az én kedvencem a maghasadás :)

Szerzetes
Szerzetes
2010. nov. 11. 10:39
#5

Ha le tudom hallgatni az adatfolyamot, okés h megváltoztatom a részecskék tulajdonságát, de mi akadályoz meg benne h ugyan olyan részecskéket előállítsak?

Magas ez nekem mint mókusnak a kvantummechanika...

dlaccc
dlaccc
2010. nov. 11. 10:27
#4

zoldkercom - Nem üt ez semmit, csupán az elemi részecskékre stb. nem húzható rá az Einstein féle rel.elm., ugyanis az csak a "nagy" testekre vonatkozik :) Majdcsak lassan összegyúrják a "mindenség elméletét", ami igaz lesz mindenre :D

Jhonny06
Jhonny06
2010. nov. 11. 10:10
#3

Ezt az úgynevezett "100%-ig biztonságos kommunikációs eljárás"-t hónapokkal ezelőtt feltörték.

rootshaper
rootshaper
2010. nov. 11. 10:06
#2

es mikor lesz mar szo kvantummeghajtasu ticsungvetorol?

zuldker
zuldker
2010. nov. 11. 9:36
#1

Hali !

És nem csak ez üti a relativitás elméletet, ami már a mai ismereteink szerint nem teljesen az ahogy azt Einstein elképzelte.

Üdv

Grof-Zero

Vissza az oldal tetejére
Kvantumugrás a kódolásban - iPon.hu