MEĐU IZMEĐU

SUPERGUSTO ŠIFROVANJE

U Nacionalnoj laboratoriji Ouk ridž nedavno su oborili rekord u prenosu – 1,57 bita po kubitu, koristeći opremu koja se može nabaviti u prodavnicima.

Naučnici iz Nacionalne laboratorije Ouk ridž (SAD) oborili su rekord u prenosu podataka fotonima. Koristeći kvantnu komunikaciju poznatu pod imenom supergusto kôdiranje (šifrovanje), provukli prosečno 1,67 bita podataka po kubitu. Kubit je skraćenica za kvantne bitove, jedinice podataka koje koriste kvantne osobine za skladištenje informacija.

Prethodni rekord iznosio je 1,63 bita po kubitu. Što je važnije, korišćena je tehnologija koja se može nabaviti u prodavnicima (off-the-shelf). Naučni članak koji opisuje poduhvat pojaviće se u uglednom časopisu „Fizikal rivju leters” (Phisical Reviev Letters).

Gornja teorijska granica
jeste dva bita po kubitu,
ali je neizbežna gubljenja
u prenosu snižavaju.

Računari prosleđuju informacije u jedinicama koje se nazivaju bitovi, svaki predstavlja „jedinicu” ili „nulu”. Bitovi se mogu zamisliti kao obojene kuglice od žvakaće gume koje jedna strana (Alisa) šalje drugoj (Bob). U klasičnim računarima, Bob će registrovati „jedinicu” ako dobije kuglicu i „nulu” za prostor između kuglica.

Međutim, kuglice imaju druge osobine u klasičnom računaru, kao što su boja ili miris, koje se ne prenose. To su svojstva jednaka kvantnim osobinama kao što su polarizacija ili ugaoni momenat, koje se sreću u fotonima i elektronima za prenos podataka.

Izmišljanjem šifrovanja i otkrivanja ovih osobina, Alisa može Bobu poslati više informacija u jednoj loptici. Na primer, ako odluče da je plavo „jedinica” i crveno „nula”, jedna loptica može da nosi dodatni bit podataka. Primeni se to na kvantna svojstva u čestica kao što su elektroni i fotoni umesto gumica, više na sličan načim se može prslediti više podataka.

Postupak pakovanja u svakoj od ovih čestica kroz njihova kvantna svojstva poznat je kao supergusto kôdiranje. Tako nedavno provučeno1.67 bita podataka po kubitu. Gornja teorijska granica jeste dva bita po kubitu, ali je neizbežna gubljenja kubita snižavaju.

Tehnika supergustog šifrovanja izgleda jednostavno u teoriji, teškoće iskrsavaju u primeni. Kvantna komunikacija se temelji na čudnovatoj i obmanjujućoj pojavi koja se zove kvantno preplitanje. Kubiti iziskuju da se bezbedno prenose i tačno prepoznaju, što je izuzetno teško u rukovanje bez uništavanja informacija koje sadrže.

U ovom slučaju korišćena su obična optička vlakna i uobičajeni pojedinačni detektori fotona na opremi koja se može u svakoj prodavnici kupiti, što je znatno približilo kvantni prenos podataka svakodnevnoj upotrebi. A to je jedna od kockica u slagalici, potrebno je izraditi pouzdane kvantne procesore i rešiti skladištenje informacija da bi jednog dana to sve imali u uređaju nalik „pametnom telefonu”.

Stanislav Terzinski

O autoru

Stanko Stojiljković

Ostavite komentar