কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা তথ্য সুরক্ষিত করার একটি সম্পূর্ণ নতুন উপায় অফার করে। কেন এটি প্রয়োজন, এখন একটি নিরাপদ যোগাযোগ চ্যানেল স্থাপন করা কি অসম্ভব? অবশ্যই আপনি করতে পারেন. কিন্তু কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি ইতিমধ্যেই তৈরি করা হয়েছে, এবং যে মুহূর্তে তারা সর্বব্যাপী হয়ে উঠবে, আধুনিক এনক্রিপশন অ্যালগরিদমগুলি অকেজো হয়ে যাবে, কারণ এই শক্তিশালী কম্পিউটারগুলি একটি বিভক্ত সেকেন্ডে তাদের ক্র্যাক করতে সক্ষম হবে। কোয়ান্টাম যোগাযোগ আপনাকে ফোটন - প্রাথমিক কণা ব্যবহার করে তথ্য এনক্রিপ্ট করতে দেয়।
এই জাতীয় কম্পিউটারগুলি, কোয়ান্টাম চ্যানেলে অ্যাক্সেস অর্জন করে, কোনও না কোনও উপায়ে ফোটনের আসল অবস্থা পরিবর্তন করবে। আর তথ্য পাওয়ার চেষ্টা করলে তা কলুষিত হবে। তথ্য স্থানান্তরের গতি অবশ্যই, অন্যান্য বর্তমানে বিদ্যমান চ্যানেলগুলির তুলনায় কম, উদাহরণস্বরূপ, টেলিফোন যোগাযোগের সাথে। কিন্তু কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন অনেক বেশি মাত্রার গোপনীয়তা প্রদান করে। এই, অবশ্যই, একটি খুব বড় প্লাস. বিশেষ করে আজকের বিশ্বে যেখানে সাইবার ক্রাইম প্রতিদিনই বাড়ছে৷
ডামিদের জন্য কোয়ান্টাম যোগাযোগ
একবার কবুতরের ডাক টেলিগ্রাফ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল, পালাক্রমে, টেলিগ্রাফটি রেডিও দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল।অবশ্যই, আজ এটি অদৃশ্য হয়ে যায়নি, তবে অন্যান্য আধুনিক প্রযুক্তি উপস্থিত হয়েছে। মাত্র দশ বছর আগে, ইন্টারনেট আজকের মতো বিস্তৃত ছিল না, এবং এটিতে অ্যাক্সেস পাওয়া বেশ কঠিন ছিল - আপনাকে ইন্টারনেট ক্লাবে যেতে হবে, খুব দামি কার্ড কিনতে হবে ইত্যাদি। আজ, আমরা বাঁচি না ইন্টারনেট ছাড়া ঘন্টা, এবং আমরা 5G এর জন্য অপেক্ষা করছি।
কিন্তু পরবর্তী নতুন যোগাযোগের মান এখন ইন্টারনেট ব্যবহার করে ডেটা আদান-প্রদানের সংগঠন, অন্যান্য গ্রহের বসতি থেকে উপগ্রহ থেকে ডেটা গ্রহণ, ইত্যাদি সমস্যাগুলির সমাধান করবে না৷ এই সমস্ত ডেটা অবশ্যই সুরক্ষিতভাবে সুরক্ষিত থাকতে হবে৷ এবং এটি তথাকথিত কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট ব্যবহার করে সংগঠিত হতে পারে।
একটি কোয়ান্টাম বন্ড কি? "ডামি" এর জন্য এই ঘটনাটিকে বিভিন্ন কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যের সংযোগ হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে। এটি সংরক্ষিত হয় এমনকি যখন কণাগুলি একে অপরের থেকে একটি বড় দূরত্ব দ্বারা পৃথক হয়। কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট ব্যবহার করে এনক্রিপ্ট করা এবং ট্রান্সমিট করা, কীটি ক্র্যাকারদের কোন মূল্যবান তথ্য প্রদান করবে না যারা এটিকে আটকানোর চেষ্টা করে। তারা যা পাবে তা হল অন্যান্য সংখ্যা, কারণ সিস্টেমের অবস্থা, বাহ্যিক হস্তক্ষেপে, পরিবর্তন করা হবে।
কিন্তু বিশ্বব্যাপী ডেটা ট্রান্সমিশন সিস্টেম তৈরি করা সম্ভব হয়নি, কারণ কয়েক দশ কিলোমিটার পরে সংকেত বিবর্ণ হয়ে যায়। 2016 সালে উৎক্ষেপিত স্যাটেলাইটটি 7,000 কিলোমিটারেরও বেশি দূরত্বে একটি কোয়ান্টাম কী ট্রান্সফার স্কিম বাস্তবায়নে সাহায্য করবে৷
নতুন সংযোগ ব্যবহার করার প্রথম সফল প্রচেষ্টা
1984 সালে প্রথম কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি প্রোটোকল প্রাপ্ত হয়েছিলd. আজ, এই প্রযুক্তি ব্যাঙ্কিং সেক্টরে সফলভাবে ব্যবহার করা হচ্ছে। সুপরিচিত কোম্পানিগুলি তাদের তৈরি করা ক্রিপ্টোসিস্টেম অফার করে৷
কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন লাইন একটি স্ট্যান্ডার্ড ফাইবার অপটিক ক্যাবলের মাধ্যমে পরিচালিত হয়। রাশিয়ায়, নভিয়ে চেরিওমুশকি এবং কোরোভি ভ্যালে গ্যাজপ্রমব্যাঙ্ক শাখার মধ্যে প্রথম সুরক্ষিত চ্যানেল স্থাপন করা হয়েছিল। মোট দৈর্ঘ্য 30.6 কিমি, কী ট্রান্সমিশনের সময় ত্রুটি ঘটে, তবে তাদের শতাংশ ন্যূনতম - মাত্র 5%।
চীন কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন স্যাটেলাইট উৎক্ষেপণ করেছে
পৃথিবীর প্রথম এ ধরনের স্যাটেলাইট উৎক্ষেপণ করা হয় চীনে। লং মার্চ-2ডি রকেটটি 16 আগস্ট, 2016 এ জিউ কোয়ান লঞ্চ সাইট থেকে উৎক্ষেপণ করা হয়েছিল। 600 কেজি ওজনের একটি স্যাটেলাইট "কসমিক স্কেলে কোয়ান্টাম এক্সপেরিমেন্টস" প্রোগ্রামের অংশ হিসাবে 310 মাইল (বা 500 কিমি) উচ্চতায় একটি সূর্য-সিঙ্ক্রোনাস কক্ষপথে 2 বছরের জন্য উড়বে। পৃথিবীর চারপাশে যন্ত্রের আবর্তনের সময়কাল দেড় ঘন্টা।
কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন স্যাটেলাইটকে বলা হয় মিসিয়াস, বা "মো-তজু", একজন দার্শনিক যিনি খ্রিস্টীয় ৫ম শতাব্দীতে বসবাস করতেন। এবং, যেমনটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয়, সর্বপ্রথম অপটিক্যাল পরীক্ষা পরিচালনা করে। বিজ্ঞানীরা কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গেলমেন্টের প্রক্রিয়াটি অধ্যয়ন করতে যাচ্ছেন এবং তিব্বতে একটি স্যাটেলাইট এবং একটি পরীক্ষাগারের মধ্যে কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন পরিচালনা করতে যাচ্ছেন৷
পরেরটি কণার কোয়ান্টাম অবস্থাকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে প্রেরণ করে। এই প্রক্রিয়াটি বাস্তবায়নের জন্য, একে অপরের থেকে দূরত্বে অবস্থিত এক জোড়া জড়ানো (অন্য কথায়, লিঙ্কযুক্ত) কণার প্রয়োজন। কোয়ান্টাম ফিজিক্স অনুসারে, তারা একে অপরের থেকে অনেক দূরে থাকা সত্ত্বেও অংশীদারের অবস্থা সম্পর্কে তথ্য ক্যাপচার করতে সক্ষম। অর্থাৎ আপনি প্রদান করতে পারেনগভীর মহাকাশে থাকা একটি কণার উপর প্রভাব, তার সঙ্গীকে প্রভাবিত করে, যিনি কাছাকাছি আছেন, পরীক্ষাগারে৷
স্যাটেলাইট দুটি আটকানো ফোটন তৈরি করবে এবং পৃথিবীতে পাঠাবে। অভিজ্ঞতা সফল হলে, এটি একটি নতুন যুগের সূচনা করবে। এই ধরনের কয়েক ডজন স্যাটেলাইট শুধুমাত্র কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের সর্বজনীনতা প্রদান করতে পারে না, মঙ্গল গ্রহ এবং চাঁদে ভবিষ্যতে বসতি স্থাপনের জন্য মহাকাশে কোয়ান্টাম যোগাযোগও প্রদান করতে পারে৷
আমাদের কেন এমন স্যাটেলাইট দরকার
কিন্তু কেন একটা কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন স্যাটেলাইট দরকার? প্রচলিত স্যাটেলাইট কি ইতিমধ্যেই যথেষ্ট নয়? আসল বিষয়টি হ'ল এই উপগ্রহগুলি সাধারণের প্রতিস্থাপন করবে না। কোয়ান্টাম যোগাযোগের নীতি হল বিদ্যমান প্রচলিত ডেটা ট্রান্সমিশন চ্যানেলগুলিকে এনকোড করা এবং রক্ষা করা। এর সাহায্যে, উদাহরণস্বরূপ, সুইজারল্যান্ডে 2007 সালের সংসদ নির্বাচনের সময় ইতিমধ্যেই নিরাপত্তা দেওয়া হয়েছিল৷
ব্যাটেল মেমোরিয়াল ইনস্টিটিউট, একটি অলাভজনক গবেষণা সংস্থা, কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট ব্যবহার করে ইউএস (ওহিও) এবং আয়ারল্যান্ড (ডাবলিন) এর অধ্যায়গুলির মধ্যে তথ্য বিনিময় করে৷ এর নীতি ফোটনের আচরণের উপর ভিত্তি করে - আলোর প্রাথমিক কণা। তাদের সাহায্যে, তথ্য এনকোড করা হয় এবং ঠিকানায় পাঠানো হয়। তাত্ত্বিকভাবে, হস্তক্ষেপের সবচেয়ে সতর্ক প্রচেষ্টাও একটি চিহ্ন রেখে যাবে। কোয়ান্টাম কী অবিলম্বে পরিবর্তিত হবে, এবং একটি প্রচেষ্টা করা হ্যাকার একটি অর্থহীন অক্ষর সেটের সাথে শেষ হবে। অতএব, এই যোগাযোগের চ্যানেলগুলির মাধ্যমে প্রেরণ করা সমস্ত ডেটা আটকানো বা অনুলিপি করা যাবে না৷
স্যাটেলাইটবিজ্ঞানীদের গ্রাউন্ড স্টেশন এবং স্যাটেলাইটের মধ্যে মূল বন্টন পরীক্ষা করতে সাহায্য করবে৷
চীনে কোয়ান্টাম কমিউনিকেশন বাস্তবায়িত হবে ফাইবার অপটিক ক্যাবলের জন্য যার মোট দৈর্ঘ্য ২ হাজার কিলোমিটার এবং সাংহাই থেকে বেইজিং পর্যন্ত ৪টি শহরকে একত্রিত করবে। ফোটনের সিরিজ অনির্দিষ্টকালের জন্য প্রেরণ করা যায় না এবং স্টেশনগুলির মধ্যে দূরত্ব যত বেশি হবে, তথ্য নষ্ট হওয়ার সম্ভাবনা তত বেশি।
একটি নির্দিষ্ট দূরত্বের পরে, সংকেত বিবর্ণ হয়ে যায় এবং তথ্যের সঠিক সংক্রমণ বজায় রাখার জন্য বিজ্ঞানীদের প্রতি 100 কিলোমিটারে সংকেত আপডেট করার একটি উপায় প্রয়োজন। কেবলগুলিতে, এটি প্রমাণিত নোডগুলির মাধ্যমে অর্জন করা হয়, যেখানে কী বিশ্লেষণ করা হয়, নতুন ফোটন দ্বারা অনুলিপি করা হয় এবং এগিয়ে যায়৷
একটু ইতিহাস
1984 সালে, মন্ট্রিল বিশ্ববিদ্যালয়ের ব্রাসার্ড জে এবং আইবিএমের বেনেট সি. পরামর্শ দিয়েছিলেন যে একটি সুরক্ষিত মৌলিক চ্যানেল পেতে ক্রিপ্টোগ্রাফিতে ফোটন ব্যবহার করা যেতে পারে। তারা এনক্রিপশন কীগুলির কোয়ান্টাম পুনঃবণ্টনের জন্য একটি সহজ স্কিম প্রস্তাব করেছিল, যাকে BB84 বলা হয়েছিল।
এই স্কিমটি একটি কোয়ান্টাম চ্যানেল ব্যবহার করে যার মাধ্যমে দুই ব্যবহারকারীর মধ্যে পোলারাইজড কোয়ান্টাম অবস্থার আকারে তথ্য প্রেরণ করা হয়। একজন শ্রোতাপ্রিয় হ্যাকার এই ফোটনগুলি পরিমাপ করার চেষ্টা করতে পারে, কিন্তু সেগুলিকে বিকৃত না করে উপরে উল্লিখিত হিসাবে তা করতে পারে না। 1989 সালে, আইবিএম রিসার্চ সেন্টারে, ব্রাসার্ড এবং বেনেট বিশ্বের প্রথম কার্যকরী কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফিক সিস্টেম তৈরি করেন৷
একটি কোয়ান্টাম-অপটিক্যাল কি করেক্রিপ্টোগ্রাফিক সিস্টেম (KOKS)
COKS-এর প্রধান প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যগুলি (ত্রুটির হার, ডেটা স্থানান্তর হার, ইত্যাদি) চ্যানেল-গঠনকারী উপাদানগুলির পরামিতি দ্বারা নির্ধারিত হয় যা কোয়ান্টাম অবস্থা তৈরি করে, প্রেরণ করে এবং পরিমাপ করে। সাধারণত COKS-এ অংশ গ্রহণ এবং প্রেরণ করা হয়, যা একটি ট্রান্সমিশন চ্যানেল দ্বারা সংযুক্ত থাকে।
বিকিরণ উত্স 3টি শ্রেণীতে বিভক্ত:
- লেজার;
- মাইক্রোলেসার;
- আলো নির্গত ডায়োড।
অপটিক্যাল সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের জন্য, ফাইবার-অপ্টিক এলইডি একটি মাধ্যম হিসাবে ব্যবহৃত হয়, বিভিন্ন ডিজাইনের তারের সাথে মিলিত হয়।
কোয়ান্টাম যোগাযোগ গোপনীয়তার প্রকৃতি
সংকেত থেকে যাওয়া যেখানে প্রেরিত তথ্য হাজার হাজার ফোটন সহ ডাল দ্বারা সংকেতগুলিতে এনকোড করা হয় যেখানে গড়ে প্রতি স্পন্দনে একটির কম থাকে, কোয়ান্টাম আইন কার্যকর হয়। এটি ক্লাসিক্যাল ক্রিপ্টোগ্রাফির সাথে এই আইনগুলির ব্যবহার যা গোপনীয়তা অর্জন করে৷
হাইজেনবার্গ অনিশ্চয়তা নীতিটি কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফিক ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয় এবং এটির জন্য ধন্যবাদ, কোয়ান্টাম সিস্টেম পরিবর্তন করার যেকোনো প্রচেষ্টা এতে পরিবর্তন করে এবং এই ধরনের পরিমাপের ফলে গঠিত গঠনটি গ্রহীতা পক্ষ দ্বারা মিথ্যা হিসাবে নির্ধারিত হয়।
কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি কি 100% হ্যাক-প্রুফ?
তাত্ত্বিকভাবে হ্যাঁ, কিন্তু প্রযুক্তিগত সমাধান সম্পূর্ণরূপে নির্ভরযোগ্য নয়। আক্রমণকারীরা একটি লেজার রশ্মি ব্যবহার করতে শুরু করে, যার সাহায্যে তারা কোয়ান্টাম ডিটেক্টরকে অন্ধ করে দেয়, তারপরে তারা প্রতিক্রিয়া দেওয়া বন্ধ করে দেয়।ফোটনের কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য। কখনও কখনও মাল্টি-ফটোন উত্স ব্যবহার করা হয়, এবং হ্যাকাররা সেগুলির একটিকে এড়িয়ে যেতে এবং অভিন্নকে পরিমাপ করতে সক্ষম হতে পারে৷
