Քվանտային փող
| Հայտնաբերող կամ հնարող | Սթիվեն Վիզներ  | |
|---|---|---|
| Հայտնաբերման ամսաթիվ | 20 դար | |
Քվանտային փող, նոր սերնդի կողմից մշակվող թղթադրամներ, ովքեր քվանտային ծածկագրությունը օգտագործում են որպես հիմնական հակակեղծման համակարգ։
Քվանտային փողի գաղափարը պատկանում է Կոլումբիայի համալսարանի ասպիրանտ Սթիվեն Վիզներին, որը նրա կողմից առաջ է քաշվել 1960-ական թվականների սկզբին։ Սթիվեն Վիզները 1970 թվականին ամսագրում հոդված ներկայացեց կոդավորման տեսության մասին, բայց այն չհրապարակվեց, քանի որ խմբագիրները դրանում շարադրված ենթադրությունները համարեցին հակագիտական։ Այդ տարիների տեխնոլոգիայի մակարդակը թույլ չէր տալիս խոսել ծածկագրության նման սկզբունքի մասին։ Միայն 1983 թվականին Վիզների «Կոնյուգատ կոդավորումը» աշխատությունը հրապարակվեց News-ում և գիտական շրջանակներում արժանացավ բարձր գնահատականի[1][2]։
Քվանտային փողը մոդելավորվել է միայն լաբորատոր պայմաններում։ Դրանք չեն արտադրվում[3]։
Վիզների գաղափարը
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Վիզներն առաջարկել է յուրաքանչյուր թղթադրամի մեջ տեղադրել 20 «լուսային թակարդ» և դրանցից յուրաքանչյուրում տեղադրել մեկական ֆոտոն՝ բևեռացված խիստ հստակ վիճակում։ Յուրաքանչյուր թղթադրամ պետք է նշվեր հատուկ հերթական համարով, որը տեղեկատվություն կպարունակեր բևեռացնող ֆոտոնային ֆիլտրի դիրքի մասին։ Եթե սխալ զտիչ է օգտագործվել, ապա բևեռացված ֆոտոնների համակցությունը ջնջվել է։ Բանկում պահվում է բևեռացնող ֆիլտրերի հաջորդականություն, ինչը թույլ է տալիս առավելագույնս պաշտպանել թղթադրամները կեղծումից[4]։ Վիզների հայեցակարգը երկար ժամանակ մնաց չպահանջված, քանի որ վստահելի ֆոտոնային թակարդներ չէին ստեղծվել։
Տեսությունից մինչև պրակտիկա
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Կլոնավորումը արգելող թեորեմը անհնարին է դարձնում կամայական անհայտ քվանտային վիճակի կատարյալ կրկնօրինակի ստեղծումը, որը կանխում է թղթադրամների անօրինական կրկնօրինակումը։ Հաջող կրկնօրինակման հավանականությունը չի գերազանցում , (որտեղ — թղթադրամների վրա ֆոտոնների քանակն է)։ Բայց քանի որ թղթադրամի իսկությունը կարող է հաստատել միայն թողարկող բանկը, որն ունի տեղեկատվություն ֆոտոնների բևեռացման մասին, այս տեխնոլոգիայի կիրառումը գործնականում անհնար է։
2009 թվականին Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի հետազոտողները հրապարակեցին զեկույց, որը նախանշում էր այս խնդրի լուծումը։ Հոդվածի հեղինակները առաջարկեցին օգտագործել «Քվանտային գումար հանրային բանալիով»։ Գաղափարը կայանում է նրանում, որ բանկը կազմում է կոնկրետ թղթադրամի քվանտային վիճակի գաղտնի նկարագրությունը և այս վիճակի իսկությունը հաստատելու ալգորիթմը։ Պետության պատճենի և ստուգման ալգորիթմի մասին տեղեկատվության տիրապետումը թույլ է տալիս հաստատել թղթադրամի իսկությունը, սակայն թույլ չի տալիս բացահայտել կոդավորման գաղտնիքը, որն ապահովում է անվտանգությունը։
Այս սխեմայով, սակայն, բանկը պահպանում է առանց վերահսկողության թղթադրամների պատճենները «տպելու» հնարավորությունը։ Աշխատանքի հեղինակները բանկերի համար այս հնարավորությունը սահմանափակելու միջոց են գտել։
Նրանց առաջարկած սխեման օգտագործում է քվանտային վիճակ՝ գումար ստեղծելու համար, որը բանկը չի կարող (խելամիտ ժամկետում) նորից վերարտադրել։ Նման գումարների իսկությունը, ըստ գիտնականների, կարելի է պարզել Մարկովյան մոդելի վրա հիմնված ալգորիթմի միջոցով[5][6]։
Թերություններ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Քվանտային տեղեկատվության կրողները, մասնավորապես առանձին քվանտային միջուկներ, առանձնանում են յուրահատուկ զգայունությամբ։ Սխալ միջամտությունների և կիրառության պատճառով կոդը ժամանակի ընթացքում մի փոքր կարող է փոխվել։
2012 թվականի աշնանը Գարչինգի (Գերմանիա) Քվանտային օպտիկայի Մաքս Պլանկի ինստիտուտի, Քեմբրիջի (Մասաչուսեթս) Հարվարդի համալսարանի և Փասադենայի Կալիֆորնիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի գիտնականները հրապարակեցին իրենց հետազոտությունը PNAS ամսագրում[7]։ Գիտնականները կարծում են, որ անհրաժեշտ է նվազեցնել գումարի իսկությունը հաստատելու պահանջները և ընդունել թղթադրամներ, որոնց նիշերը համապատասխանում են օրիգինալ ծածկագրերին առնվազն 90%–ով։ Այս սխալը վերացնելու համար հետազոտության ֆիզիկոսներն առաջարկում են օգտագործել արձանագրության ստուգման նոր դաս, որը հանդուրժելի է քվանտային բիթերի կոդավորման, պահպանման և վերծանման հետ կապված սխալները նկատմամբ։
Արձանագրության առաջին տարբերակում քվանտային տեղեկատվությունը պետք է փոխանցվի հավաստագրող մարմնին անձամբ գումարի սեփականատիրոջ կողմից։ Երկրորդ տարբերակում ստուգող մարմինը հարցում է ուղարկում հիմնադրամի սեփականատիրոջը՝ ինքնուրույն չափելով քյուբիթներում պահվող տեղեկատվությունը։ Երկու տարբերակում էլ բանկը տրամադրում է «քվանտային վկայագիր» և այն ուղարկում սեփականատիրոջը[8]։
Ծանոթագրություններ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]- ↑ «Квантовая криптография: принципы, протоколы, системы» (PDF). Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2016 թ․ նոյեմբերի 30-ին. Վերցված է 2012 թ․ նոյեմբերի 26-ին.
- ↑ S. Wiesner, Sigact News, 15, 78 (1983)
- ↑ «Квантовая физика защитит деньги от подделки». Արխիվացված օրիգինալից 2015 թ․ մարտի 20. Վերցված է 2024 թ․ մայիսի 22-ին.
{{cite web}}: CS1 սպաս․ bot: original URL status unknown (link) - ↑ «Quantum money». Արխիվացված օրիգինալից 2012 թ․ փետրվարի 5-ին. Վերցված է 2012 թ․ նոյեմբերի 26-ին.
- ↑ «Предложена новая концепция квантовых денег». Արխիվացված է օրիգինալից 2014 թ․ հուլիսի 19-ին. Վերցված է 2012 թ․ նոյեմբերի 26-ին.
- ↑ «Breaking and making quantum money: toward a new quantum cryptographic protocol» (PDF). Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2017 թ․ նոյեմբերի 26-ին. Վերցված է 2012 թ․ նոյեմբերի 26-ին.
- ↑ «Quantum mechanics could make money, credit cards, and tickets immune to fraud». Արխիվացված օրիգինալից 2012 թ․ հոկտեմբերի 27-ին. Վերցված է 2012 թ․ նոյեմբերի 26-ին.
- ↑ «Физики разработают квантовые деньги, которые невозможно подделать». Արխիվացված օրիգինալից 2012 թ․ նոյեմբերի 27-ին. Վերցված է 2012 թ․ նոյեմբերի 26-ին.