Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Polak pomógł w osiągnięciu rekordowych 1120 km dla zabezpieczonej splątaniem kwantowym QKD

Rekomendowane odpowiedzi

Polak, profesor Artur Ekert, wykorzystał chińskiego satelitę Micius do zabezpieczenia za pomocą splątania kwantowej dystrybucji klucza szyfrującego (QKD) na rekordową odległość 1120 kilometrów. Został on przesłany pomiędzy dwoma chińskimi obserwatoriami. Ekert już w swojej pracy doktorskiej wykazał, jak wykorzystać splątanie kwantowe do zabezpieczenia informacji. Obecnie uczony specjalizuje się w przetwarzaniu informacji w systemach kwantowo-mechanicznych.

Satelita Micius został wystrzelony w 2016 roku. Generuje on kwantowo splątane pary fotonów. Już w 2017 roku Micius udowodnił, że jest w stanie wysłać splątane fotony do odbiorców oddalonych od siebie o 1200 kilometrów. Teraz wiemy, że możliwe jest też wykorzystanie go do kwantowej dystrybucji klucza szyfrującego (QKD) zabezpieczonej za pomocą splątania kwantowego.

Ekert i jego grupa znacząco poprawili rekord w odległości kwantowej dystrybucji klucza szyfrującego. Dotychczas udało się go przesłać na odległość 100 kilometrów za pomocą światłowodu. Światłowody są dobre na średnie odległości, jakieś 30 do 50 kilometrów. Jednak generują zbyt duży szum na dłuższych dystansach, wyjaśnia uczony.

Najnowszy system komunikacji charakteryzuje odsetek błędów rzędu 4,5%. To niezwykle ważna cecha przyszłych systemów komunikacji kwantowej, gdyż jakakolwiek próba jej podsłuchania skończy się zwiększeniem odsetka błędów. Zatem niezwykle ważne jest, by znajdował się on na niskim poziomie, gdyż w ten sposób łatwo będzie wyłapać dodatkowe błędy i odkryć próbę podsłuchu.

Prace Ekerta i jego chińskich kolegów to pierwszy, ale niezwykle ważny krok w kierunku bezpiecznego kwantowego internetu. Jak czytamy na łamach Nature, QKD pozwala dobrze zabezpieczyć przesyłaną informację. W laboratoriach udało się go przesłać za pomocą światłowodu na odległość 404 kilometrów, jednak w praktyce granicą jest 100 kilometrów. Co prawda odległość tę można zwiększyć, ale wymaga to zastosowania przekaźników. Te zaś stanową słabe punkty systemu. Długodystansową kwantową dystrybucję klucza można by zabezpieczyć za pomocą splątania kwantowego, jednak to wymagałoby zastosowania kwantowych przekaźników, których technologia jest dopiero w powijakach i nie nadaje się do zastosowań w praktyce.

Stąd też pomysł na wykorzystanie satelity, który pozwala wysłać dane na większą odległość bez konieczności uciekania się do pomocy zaufanych stacji przekaźnikowych. Dzięki wyspecjalizowanemu satelicie oraz obserwatoriom wyposażonym w odpowiednie urządzenia udało się dokonać zabezpieczonej splątaniem kwantowej dystrybucji klucza pomiędzy ośrodkami oddalonymi od siebie w linii prostej o 1120 kilometrów.

Tempo przesyłania klucza wynosiło 0,12 bita na sekundę. Prędkość nie jest oczywiście imponująca, jednak Ekert i naukowcy z Hefei, Szanghaju, Chengdu i Singapuru wykazali, że można wysyłać superbezpieczne dane na duże odległości minimalizując liczbę urządzeń, przez które one przechodzą.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Podczas badań prowadzonych przed rozpoczęciem prac budowlanych w pobliżu Kantonu, znaleziono najmniejsze znane jaja nieptasich dinozaurów. Sześć sfosylizowanych jajek stanowi obecnie część skały budującej formację Tangbian. Pochodzi ona z górnej kredy, sprzed 80 milionów lat. Jaja są nieregularnie ułożone, trudno więc stwierdzić, czy wszystkie znajdowały się w jednym gnieździe. Jaja są owalne, a ich dłuższa oś liczy zaledwie 29 milimetrów.
      Naukowcy, którzy badali jaja, stwierdzili na łamach Historical Biology, że prawdopodobnie należą one do nieznanego dotychczas nieptasiego terapoda, którego nazwali Minioolithus ganzhouensis. Eksperci wykluczyli, by należał on do troodonów, owiraptorozaurów, ani dromeozaurów. Obecnie nie wiadomo, jakie rozmiary mógł osiągnąć ten gatunek.
      Jaja zachowały się w świetnym stanie. Badania za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego ujawniły, że ich wewnętrzna struktura jest niemal nienaruszona. To dzięki temu udało się ustalić, że posiadają one unikatowy zestaw cech, które nie pasują do żadnego znanego gatunku.
      Dzięki analizie ewolucyjnej znanych skamieniałych jaj, doszliśmy do wniosku, że pochodzą one od niewielkiego terapoda, mówi profesor Han Fenglu z Chińskiej Akademii Nauk i dodaje, że ich odkrycie zwiększa naszą wiedzę na temat ewolucji i metod reprodukcyjnych dinozaurów z późnej kredy.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Na Piazzetta San Marco, weneckim placu łączącym Canale di San Marco z placem św. Marka znajdują się dwie słynne granitowe kolumny. Na jednej z nich stoi figura pierwszego patrona miasta, świętego Teodora. Drugą zaś wieńczy uskrzydlony lew z brązu, atrybut nowego patrona miasta, ewangelisty św. Marka. Jeszcze do niedawna sądzono, że lew pochodzi z Persji Achemenidów i oryginalnie przedstawiał chimerę, której dodano skrzydła. Właśnie okazało się, że posąg znacznie młodszy i powstał w Państwie Środka.
      W latach 80. XX wieku słynny lew został poddano konserwacji i wówczas przeprowadzono badania, na podstawie których stwierdzono, że powstał w Anatolii na początku epoki hellenistycznej (IV w. p.n.e.). Teraz jednak badania izotopów ołowiu zdradziły zupełnie inną historię.

      Geolodzy, chemicy, archeolodzy i historycy sztuki z Uniwersytetu w Padwie, Uniwersytetu Ca' Foscari w Wenecji oraz International Association of Mediterranean and Eastern Studies - Ismeo przeprowadzili nowe analizy brązu, z którego wykonano lwa. Uzyskane dane, wskazują, że miedź wykorzystana do produkcji posągu pochodzi z kopalń w dolnym biegu Jangcy. Analizy stylistyczne zaś zdradziły na grzywie, klatce piersiowej i głowie cechy typowe dla sztuki z czasów dynastii Tang (609–907).
      Badacze uważają, że oryginalna rzeźba była „strażnikiem grobu” (镇墓兽, zhènmùshòu). Były to fantastyczne stwory umieszczane przed grobowcami, które miały odstraszać złe duchy i zapewnić spokój duszy zmarłego. Już na początku rządów dynastii Tang ustawiano je zwykle w parach. Jeden ze stworów miał ludzką, drugi – twarz bestii.
      W przypadku uskrzydlonego lwa z Wenecji cechami typowymi dla zhènmùshòu są szerokie nozdrza z wąsami po obu stronach, szeroko otwarty pysk z widocznymi szeroko rozstawionymi kłami w żuchwie i wąsko umiejscowionymi kłami w szczęce. Pomiędzy kłami występuje równy, płaski rząd zębów, a oczodoły rzeźby są bardzo wydatne, by można było zamontować tam rogi. U naszego lwa oczodoły są ścięte. Najwyraźniej ucięto umocowane tam rogi lub poroże, by nadać zwierzęciu bardziej lwi wygląd.
      Odkrycie ogłoszono przed tygodniem, podczas ceremonii otwarcia międzynarodowej konferencji dotyczącej Marco Polo. Zorganizowano ją z okazji 700. rocznicy śmierci podróżnika.
      Gdy w 1295 roku Marco powrócił ze swojej podróży opisywał lwa już stojącego na kolumnie. Nie wiadomo, jak posąg znalazł się w Wenecji. Mógł przybyć Szlakiem Jedwabnym przez Indie i Afganistan. Droga ta była aktywna za czasów dynastii Tang, później przez wieki była zablokowana, a za czasów Marco Polo ponownie ją wykorzystywano.
      Tak czy inaczej brak wzmianek o transporcie i ustawianiu tak dużej rzeźby sugeruje, że lew przybył w częściach. Wskazują też na to analizy z różnych miejsc rzeźby, dzięki którym wiemy, że jej fragmenty ponownie odlano i łączono w co najmniej 5 fazach prac.  Ślady tych prac pochodzą sprzed 1797 roku, gdy Wenecję splądrowały wojska Napoleona, które wywiozły lwa, rozbijając go przypadkiem na 20 części.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy doszło do nieudanego wystrzelenia satelitów z konstelacji Starlink. W wyniku awarii satelity znalazły się na bardzo niskiej orbicie i wkrótce spłoną w atmosferze. Firma SpaceX zapewnia, że nie stanowią one zagrożenia. Pierwsze Starlinki trafiły na orbitę w 2019 roku. Obecnie konstelacja składa się z ponad 6000 niewielkich satelitów znajdujących się na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO).
      Dwadzieścia satelitów Starlink zostało wystrzelonych przed 4 dniami na pokładzie rakiety Falcon 9 z Vandenberg Space Force Base. Pierwszy stopień rakiety spisał się bez zarzutu, wynosząc na orbitę drugi stopień i satelity. Następnie oddzielił się od nich i z powodzeniem wylądował. Było to już 329. udane lądowanie rakiety nośnej przeprowadzone przez SpaceX.
      Pierwsze uruchomienie silników 2. stopnia przebiegło zgodnie z planem, jednak pojawił się wyciek ciekłego tlenu. W związku z tym silnik Merlin, który miał wynieść satelity na prawidłową orbitę, nie spełnił swojego zadania.
      Co prawda satelity zostały prawidłowo zwolnione, ale znajdują się na orbicie o dużym mimośrodzie, która w najniższym punkcie znajduje się zaledwie 135 kilometrów nad Ziemią. To ponaddwukrotnie niżej, niż powinny się znaleźć. Na tej wysokości pojazdy doświadczają znacznego tarcia o atmosferę, przez co z każdym obiegiem tracą 5 kilometrów wysokości w apogeum (najwyższym punkcie orbity). Oddziaływanie atmosfery na satelity jest tak silne, że ich silniki nie poradzą sobie z wyniesieniem pojazdów na prawidłową orbitę. Dlatego wkrótce satelity wejdą w atmosferę i w niej spłoną.
      SpaceX oświadczyła, że nie zagrażają one ani innym satelitom, ani ludziom na Ziemi. To przypomina nam, jak wymagające technicznie są loty w kosmos. Dotychczas przeprowadziliśmy 364 udane starty rakiet Falcon – które bezpiecznie dostarczały astronautów, ładunki i tysiące satelitów Starlink na orbitę – co czyni z rodziny Falcon jedną z najlepszych serii rakiet nośnych w historii, czytamy w firmowym oświadczeniu.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Urodzony we Wrocławiu profesor Artur Ekert z Uniwersytetu Oksfordzkiego został uhonorowany Nagrodą Milnera (Milner Award and Lecture) przyznawaną przez brytyjskie Royal Society. Nagroda przyznawana jest za wybitne osiągnięcia europejskiego uczonego w dziedzinie nauk komputerowych. Profesor Ekert otrzymał ją za pionierski wkład w kwantową komunikację i obliczenia kwantowe, które zmieniły informatykę kwantową z niszowej dziedziny akademickiej w żywą interdyscyplinarną dziedzinę badawczą o praktycznych zastosowaniach w przemyśle.
      Profesor Ekert wykazał, że nierówności Bella mogą być wykorzystywane do wykrywania podsłuchów w komunikacji kwantowej. Uczony ma olbrzymi wkład w teoretyczne i eksperymentalne podstawy komunikacji i obliczeń kwantowych. Dzięki jego pracom udało się połączyć informatykę kwantową z bezpiecznym przesyłaniem danych. Prowadził pionierskie badania nad kwantowymi bramkami logicznymi, opracował pierwsze metody stabilizacji i ochrony operacji kwantowych, zaproponował jeden z praktycznych projektów komputera kwantowego. Przed czterema laty był wymieniany jako jeden z kandydatów do Nagrody Nobla z fizyki.
      Artur Ekert urodził się 1961 roku we Wrocławiu. Studiował fizykę na Uniwersytecie Jagiellońskim i Uniwersytecie Oksfordzim. W latach 1987-1991 był doktorantem na Oksfordzie, gdzie studiował pod kierunkiem wybitnego fizyka Davida Deutscha, twórcy pierwszego kwantowego algorytmu obliczeniowego. W swojej pracy doktorskiej Ekert pokazał, jak można wykorzystać splątanie kwantowe do zabezpieczenia informacji.
      Po ukończeniu studiów doktoranckich Ekert został na Uniwersytecie Oksfordzkim, gdzie był założycielem grupy naukowej, która z czasem przekształciła się w Centre for Quantum Computation. Jest profesorem fizyki na Uniwersytecie Oksfordzkim oraz profesorem honorowym na Narodowym Uniwersytecie Singapurskim. Jest laureatem Medalu Maxwella przyznawanego przez Institute of Physics, Medalu Hughesa przyznawanego przez Royal Society oraz Nagrody Kartezjusza Unii Europejskiej.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Dynastia Qing rządziła w Chinach przez niemal 270 lat. Jeszcze w roku 1820 Chiny były najpotężniejszą gospodarką świata, a ich PKB stanowił 32,9% światowego produktu brutto. Od tamtej pory pozycja gospodarcza Chin słabła i w 1870 roku PKB Państwa Środka było o ponad połowę mniejsze niż krajów Europy Zachodniej. W 1911 roku dynastia upadła.
      W międzyczasie Chiny doświadczyły zbrojnych interwencji z zewnątrz przegrywając wojny opiumowe, gwałtownego wzrostu liczby ludności, upadku gospodarki i rewolt wewnętrznych w tym powstania bokserów czy najkrwawszej wojny domowej w dziejach – powstania tajpingów, w którym zginęło 20 milionów ludzi. Co jednak się stało, że doszło do tych wydarzeń i że tak potężne państwo upadło? Odpowiedzi na to pytanie postanowił udzielić międzynarodowy zespół naukowy z USA, Chin, Japonii, Wielkiej Brytanii i Austrii.
      Naukowcy wykorzystali metodę SDT (Structural Demographic Theory), która pozwala zrozumieć przyczyny niestabilności społeczno-polityczne na poziomie całych państw. Dzięki niej badacze wyodrębnili trzy czynniki, które doprowadziły do upadku potężnego państwa.
      Pierwszym z nich była eksplozja demograficzna. W latach 1700–1840 liczba ludności Chin zwiększyła się czterokrotnie. Doprowadziło to do znacznego zmniejszenia areału ziemi uprawnej per capita i zubożenia ludności wiejskiej. O tym, jak duże i głębokie było to zubożenie świadczy zmniejszenie się średniego wzrostu ludności w XVIII wieku.
      Drugim z czynników była nadprodukcja elit. W czasach dynastii Qing elity składały się z możnych nieposiadających państwowego egzaminu oraz osób posiadających egzamin państwowy. Najważniejszą część elit stanowiły wykształcone osoby po egzaminie państwowym. Egzamin ten otwierał drogę do pracy i kariery w administracji państwowej. Dynastia Qing odziedziczyła nieelastyczny system po dynastii Ming, za czasów której liczba ludności była znacznie mniejsza. Doszło do wielokrotnego zwiększenia się liczby osób, które zainwestowały w wykształcenie, chciały robić karierę w aparacie państwowym, tymczasem liczba przyznawanych najwyższych stopni akademickich spadała, osiągając najniższy poziom w 1796 roku. Pojawił się więc olbrzymi rozdźwięk pomiędzy liczbą wykształconych ambitnych osób, a liczbą miejsc, gdzie mogły one realizować swoje ambicję. Dość wspomnieć, że przywódcami powstania tajpingów byli właśnie członkowie takich zawiedzionych elit.
      W końcu trzecim czynnikiem upadku były przyczyny finansowe: wydatki budżetu państwa rosły w związku z kosztami tłumienia różnych rebelii, produktywność spadała, krajem targały kryzysy finansowe, z powodu spadających zasobów srebra i importu opium zwiększał się deficyt budżetowy, a działania wywierane przez potęgi zewnętrzne dodatkowo pogarszały sytuację.
      Qingowie zdawali sobie sprawę z problemów. Przeprowadzili liczne reformy mające na celu walkę z głodem, znacząco zwiększyli sieć placówek edukacyjnych, umożliwiając zdobycie przynajmniej niższych stopni wykształcenia, ustalili kwoty przyjęć dla mniejszości narodowych. Jednak nie uratowało to dynastii.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...