مفهوم

اتصال كمومي

مجال يستخدم ميكانيكا الكم لنقل المعلومات بشكل آمن.

الوصف

الاتصال الكمومي هو مجال يستفيد من مبادئ ميكانيكا الكم لنقل المعلومات بطريقة آمنة جوهريًا. على عكس الاتصال التقليدي، حيث تُشفَّر المعلومات في وحدات بت يمكن نسخها أو اعتراضها دون اكتشاف، يستخدم الاتصال الكمومي حالات كمومية، مثل استقطاب الفوتون، لتشفير المعلومات. ومن السمات الأساسية أن أي محاولة لقياس أو التنصت على قناة كمومية تُحدث اضطرابًا حتميًا في الحالة، مما ينبه المرسل والمستقبل إلى وجود متطفل.

التاريخ

طُرح المفهوم لأول مرة من قبل ستيفن وايزنر في سبعينيات القرن العشرين، وطُوّر أول بروتوكول عملي لتوزيع المفاتيح الكمومية (BB84) بواسطة تشارلز بينيت وجيل براسارد في عام 1984.

كيف يعمل

البروتوكول الأكثر شيوعًا هو توزيع المفاتيح الكمومية (QKD)، حيث يرسل المرسل (أليس) سلسلة من الفوتونات في حالات كمومية عشوائية إلى المستقبل (بوب). ثم يقارنان مجموعة فرعية من قياساتهما عبر قناة تقليدية لاكتشاف أي تنصت. إذا لم يُكتشف أي تنصت، يمكنهما استخدام القياسات المتبقية لتوليد مفتاح سري مشترك، يمكن استخدامه للتشفير. يعتمد الأمان على نظرية عدم الاستنساخ، التي تنص على أنه لا يمكن نسخ حالة كمومية غير معروفة بشكل مثالي.

في التطبيق

يُستخدم الاتصال الكمومي في شبكات الاتصال الآمنة، مثل تلك الخاصة بالمؤسسات الحكومية والمالية، وهو مكوّن رئيسي لإنترنت الكم المستقبلي.

حقيقة طريفة

تم إثبات توزيع المفاتيح الكمومية عبر مسافات تتجاوز 1000 كيلومتر باستخدام وصلات تعتمد على الأقمار الصناعية.

Concept graph →

مقالات ذات صلة · 0

لا مقالات بعد