Kvantumkommunikáción alapuló műholdas megoldások
DOI:
https://doi.org/10.23713/HT.58.5.09Kulcsszavak:
kvantuminformatika, kvantumkommunikáció, kvantummemória, kvantum-alapú kulcscsere, kvantuminternetAbsztrakt
A kvantumfizikai elveken működő kvantumkommunikáció számos érdekesmegoldást kínál. Az Einsteint is meglepő összefonódás jelenségét felhasználva kvantuminternetettudunk létrehozni, a fotonforrások működési elvét kihasználva igazi véletlenszámokat
tudunk előállítani, míg a kvantumfizika törvényeire alapozva olyan kvantumos kulcscserélőberendezéseket tudunk építeni, amelyek jelentősen megnövelik a különböző titkosító rendszereinkbiztonsági szintjét. Nem meglepő, hogy 2022-ben a fizikai Nobel-díjat többek között kvantumkommunikációval foglalkozó fizikus kapta, ahogy az sem, hogy Európában 2019-ben megkezdődött egy európai szintű kvantumkommunikációs infrastruktúra kiépítése. Tanulmányunkban bemutatjuk a kvantumkommunikáció legfontosabb jellemzőit, ismertetünk néhány fontos hazai fejlesztési eredményt, és kitérünk a műholdas világ nyújtotta lehetőségekre is.
Hivatkozások
Hanzo, L., Haas, H., Imre, S., O’Brien, D., Rupp, M., Gyongyosi, L. „Wireless Myths, Realities, and Futures: From 3G/4G to Optical and Quantum Wireless”, IEEE, Proceedings of the IEEE, 2012. Volume 100, Special Centennial Issue, pp. 1853–1888., ISSN 0018-9219. https://doi.org/10.1109/JPROC.2012.2189788;
Bacsárdi László. Az igazi kvantum csendje: Kvantumeszközök a hatékony kommunikáció szolgálatában. Tudományos
Ismeretterjesztő Társaság, Természet Világa, 2016, 147. évf. 1. szám, pp. 11–14., ISSN 0040-3717. https://matarka.hu/cikk_list.php?fusz=135569 (Letöltve: 2024.6.3.);
Bacsárdi László, Galambos Máté, Imre Sándor. Kvantumcsatorna a műhold–Föld és műhold–műhold kommunikációban. Hírközlési és Informatikai Tudományos Egyesület. Híradástechnika, LXV. évf. 2010/3–4., pp. 23–29., ISSN 0018-2028. https://regi.hiradastechnika.hu/data/upload/file/2010/2010_03_04/Pages_from_HT2010_3_4_3.pdf (Letöltve: 2024.6.3.);
Bacsárdi László, Kiss András. „Kvantumkommunikáción alapuló műholdas hálózat vizsgálata”, Magyar Asztronautikai
Társaság, Űrtan Évkönyv 2014. Budapest, 2015, ISSN 1788-7771. https://www.mant.hu/kiadvanyok/urtan_evkonyv_2014.pdf (Letöltve: 2024.6.3.);
Imre, S., Balázs, F. Quantum Computing and Communications: An Engineering Approach, John Wiley & Sons Ltd., 2004.
https://doi.org/10.1002/9780470869048;
Hughes, C., Isaacson, J., Perry, A., Sun, R.F., Turner, J. 2021, Entanglement. In: Quantum Computing for the Quantum Curious.
Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-61601-4_7;
Griffiths, R. „Quantum Locality”, Springer, Foundations of Physics, 2010, Vol. 41, pp. 705–733. https://doi.org/10.1007/s10701-010-9512-5;
Khrennikov, A. „CHSH Inequality: Quantum Probabilities as Classical Conditional Probabilities”, Springer, Foundations of Physics, 2015, Vol. 45, pp. 711–725. https://doi.org/10.1007/s10701-014-9851-8;
Asbóth János. „A 2022. évi Nobel-díj: A Kvantumos Összefonódás, a »Kísérteties Távolhatás« Kísérleti Igazolása”, Eötvös Loránd Fizikai Társulat, Fizikai Szemle, 2022, pp. 341–346.;
Lugrin, T. „One-Time Pad.” In: Mulder, V., Mermoud, A., Lenders, V., Tellenbach, B. (eds.) Trends in Data Protection and Encryption Technologies. Springer, Cham, 2023. https://doi.org/10.1007/978-3-031-33386-6_1;
Najeeb, M., Masood, A., Fazil, A. „Quantum Key Distribution for Secure Communications”. Semantic Scholar. International Journal of Innovations in Science and Technology, 2022, pp. 173–183. https://doi.org/10.33411/IJIST/2022040406;
Bennett, C. H., Brassard, G. „Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing”. IEEE, Proceedings of IEEE
International Conference on Computers, Systems and Signal Processing, 1984. Volume 175, p. 8. New York. https://researcher.watson.ibm.com/researcher/files/us-bennetc/BB84highest.pdf (Letöltve: 2024.6.3.);
Hughes, Richard J., et al. „Practical free-space quantum key distribution over 10 km in daylight and at night”, IOPScience,
New J. Phys., 2002, 4–43. https://doi.org/10.1088/1367-2630/4/1/343;
Fürst, M., et al. „Free-space quantum key distribution over 144 km”, SPIE, Proc. SPIE, 2006, 6399, https://doi.org/10.1117/12.690174;
Liao, S. K., Cai, W. Q., Liu, W. Y. et al. „Satellite-to-ground quantum key distribution.” Nature. Nature 549, 2017, pp. 43–47.
https://doi.org/10.1038/nature23655;
Chao-Yang, Liu, et al. „Micius quantum experiments in space”, American Physical Society, APS Physics, Rev. Mod. Phys., 2022, pp. 035001. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.94.035001;
Villar, A., et al. „Entanglement demonstration on board a nanosatellite”, Optica Publishing Group, Optica, 2020, pp. 734–737.
https://doi.org/10.1364/OPTICA.387306;
Quantum Manifesto. Európai Unió, 2016. https://qt.eu/media/pdf/93056_Quantum-Manifesto_WEB.pdf (Letöltve: 2024.6.3.);
Kaltenbaek, R. et. al. „Quantum technologies in space”. Springer, Experimental Astronomy 51, 2021, ISSN 1572-9508. https://doi.org/10.1007/s10686-021-09731-x (Letöltve: 2024.6.3.);
Ramakrishnan, R. K., et al. „The Quantum Internet: A Hardware Review”, Springer, J Indian Inst Sci 103, 2022, pp. 547–567.
https://doi.org/10.1007/s41745-022-00336-7;
Ma, Lijun, Slattery, Oliver, Tang, Xiao. Optical quantum memory based on electromagnetically induced transparency, IOP Publishing, Journal of Optics, 2017, Volume 19. https://doi.org/10.1088/2040-8986/19/4/043001;
Mol, Jan-Michael, et al. Quantum Memories for Fundamental Physics in Space, IOP Publishing, Quantum Science and Technology, 2023, Vol. 8. https://doi.org/10.1088/2058-9565/acb2f1;
Czermann, M., Trócsányi, P., Kis, Z., Kovács, B., Bacsárdi, L. „Demonstrating BB84 Quantum Key Distribution in the Physical Layer of an Optical Fiber Based System”, Hírközlési és Informatikai Tudományos Egyesület, Infocommunications Journal, 2021, VIII. pp. 45–55. https://doi.org/10.36244/ICJ.2021.3.5;
Márton, B. L., Kis, Z., Bacsárdi, L. „Testing the First Hungarian CV-QKD System on a Real Optical Line”, IEEE, SoftCOM 2023:
–6, 2023. https://doi.org/10.23919/SoftCOM58365.2023.10271613;
Schranz, A., Solymos, B., Telek, M. „Stochastic performance analysis of a time‐of‐arrival quantum random number generator”. Wiley, IET Quantum Communication, 2021, 1–17. https://doi.org/10.1049/qtc2.12080.
