인간이 광자 키를 사용하려면 어떤 절차를 거쳐야 합니까?

E 라고 불리는 이 시대에 살면서 사람들은 언제 어디서나 자신의 비밀번호를 기억해야 한다. 예를 들면 컴퓨터 시동 비밀번호, 인터넷 전화 접속 비밀번호, OICQ 비밀번호, 은행 신용카드 비밀번호, IP 전화카드 비밀번호, 휴대폰 비밀번호 ... 군사 국방, 외교, 금융 등 절대적인 보안이 필요한 분야는요? 비밀번호가 가장 중요하지만 노련한 해커들에게는 종종 무의미한 숫자가 된다. 그렇다면 어떤 비밀번호가 항상 안전할까요? 전 세계의 과학자들이 모두 열심히 생각하고 있다. 물론, 그의 노력은 결실을 맺었습니다. 그것은 양자 암호학입니다. 이제 과학자들은 레이저가 광자 키를 전송하는 데 사용된다는 것을 발견했다.

양자 암호는 오랫동안 세상을 바꾸는 10 대 발명 중 하나로 꼽혔는데, 과연 어떤 특징이 있어야 이렇게 숭고한 지위를 얻을 수 있을까?

우리도 지금이 정보화 시대라는 것을 알고 있기 때문에 많은 곳에서 비밀번호를 사용해야 한다. 각양각색의 비밀번호가 있지만, 항상 어떤 사람들에 의해 해독된다. 일부 기밀 서류와 군사 기밀에 대해서는 더 높은 수준의 비밀번호가 필요하다. 이를 위해 사람들은 암호화할 물리적 방법을 생각했다. 양자는 광자, 전자, 쿼크 등과 같은 물질의 기본 입자이다. 우리 모두 알고 있듯이, 컴퓨터는 이진으로 0 또는 1 두 가지 상태만 있고, 광자는 두 가지 분리 가능한 편광상태를 가지고 있으므로 광자를 비트로 사용할 수 있습니다. 현재 과학자들은 주로 광자를 이용하여 열쇠를 휴대하고 있다. 양자역학의 원리에 따르면, 발신자와 수신자를 제외하고는 아무도 양자의 상태를 파악하고 복제할 수 없다. 양자는 매우 깨지기 쉬운 물건이다. 만지면 깨지거나 변하며, 측정한 물건은 모두 흔적을 남긴다. 그래서 최고의 해커와 스파이조차도 이런 암호화 방법에 속수무책이다. 양자를 훔치는 어떤 행위도 양자의 상태를 바꿀 수 있기 때문에, 키를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 받는 사람에게도 발견될 수 있기 때문이다. 따라서 양자 암호는 절대적으로 안전합니다.

이 기술을 사용하기 위해서는 일반적으로 지면에서 양자 신호를 전송하는-대기를 통해 양자 신호를 전송하는-위성이 양자 신호를 수신하여 지구 곳곳에 흩어져 있는 지정된 수신 대상으로 전달하는 절차를 거쳐야 한다. 이 기술이 직면한 도전 중 하나는 대기 중의 공기 분자가 양자를 각 방향으로 하나씩 쏘아 지정된 위성에 흡수되기 어렵다는 것이다. 따라서 양자 암호의 전송 거리는 타의 추종을 불허하는 도약이다. 게다가, 연구원들은 또 한 가지 기술적 난점을 돌파해야 한다. 정보 전송에는 가장 빠른 속도가 필요하지만, 암호화된 양자 스트림을 받는 단일 양자 장치는 암호화된 양자의 전송 속도를 보장하기 위해 저온으로 냉각해야 합니다. 따라서 과학자들은 전화 시스템의 확음 시설처럼 작동할 수 있는 방법을 찾기 위해 노력하고 있다.

물론, 과학자들의 끊임없는 연구 아래 독일 뮌헨 대학은 결국 영국 군 산하의 연구기관과 협력하여 양자 암호학 연구에서 중요한 진전을 이루었다. 과학자들은 데오 국경의 주그스피츠봉과 칼빈델봉 사이에서 레이저로 광자 키를 성공적으로 전송했다.

뮌헨 대학교 물리학 교수 할랄드? 이 연구의 책임자인 위인포르트 (Weinfurter) 는 보고서에서 전송 거리가 23.4km 에 달해 현재까지 세계 기록을 세웠다고 밝혔다. 이 실험의 성공으로 근거리 위성 보안 전송 키를 통해 글로벌 암호 전송 네트워크를 설정할 수 있게 되었다.

Weinfurter 는 그들이 이 실험에서 사용하는 관건은 편광이라고 말했다. 광자는 이진 비트의 "0" 과 "1" 을 서로 다른 편광 각도로 나타내고 광자 방사 순서는 이진 코드의 정렬을 나타냅니다. 레이저 신호 송신기는 한 번에 하나의 유효 광자를 발사하고 송신기와 수신기는 전화를 통해 각 광자의 발사 및 수신 시간, 손실 및 편광 각도를 확인합니다. 광자가 손실되거나 편광 각도가 변경되면 송신기는 키 시퀀스에서 광자를 제거하여 새 키를 형성할 수 있습니다.

과학자들은 이번 실험에서 복잡한 기구를 사용하지 않았다. 레이저 신호는 일반 25cm 망원경으로 수신된다. 그들이 두 산봉우리 사이에서 테스트를 하는 이유는 약 3000 미터 높이에서 기류 교란이 테스트에 미치는 영향이 비교적 작기 때문이다. Weinfurter 는 또한 다음 단계에서 이 키 송수신 시스템을 개선하고 도시의 보안 통신을 테스트할 것이라고 밝혔습니다. 그런 다음 지면에서 500-1000km 떨어진 근거리 위성 송수신 키로 비밀번호 전송 네트워크를 설정합니다. 연구원들은 이 기술이 먼저 군사 및 정부 기밀 정보 전송에 적용될 것으로 추정하고 있다. 물론 과학자들은 이 기술의 상업화에 대해 논란이 계속되고 있다. 일부 과학자들은 이 기술이 범죄 집단이나 테러리스트에 의해 남용될까 봐 걱정하기 때문이다. 이것은 또한 깊이 생각해 볼 만한 문제이다.

언제나 비밀과 절도는 창과 방패처럼 따라다닌다. 그들 사이의 투쟁은 이미 수천 년 동안 계속되었다. 이제 광자 열쇠가 등장함에 따라 이론적으로 투쟁이 끝났고 전송 문제도 해결되었으며 앞으로 사용될 수 있다고 할 수 있다. 그래서 이론적으로 이 투쟁을 끝냈다고 할 수 있고, 희망은 진정한 종결자이다.

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