Kvantu attēlveidošanas tehnika vēsta par netraucētu gaisa kuģu noteikšanu

Radara signālu traucēšana ir arvien sarežģītāka lieta. Ir dažādi paņēmieni, piemēram, radara frekvences noslīcināšana ar troksni vai pelavu nomešana, lai radītu nepatiesu atspulgu. Taču vismodernākās radaru sistēmas var apiet šīs viltības.

Tāpēc sarežģītāka ideja ir pārtvert radara signālu un modificēt to tā, lai sniegtu nepatiesu informāciju par mērķi pirms tā nosūtīšanas atpakaļ. To ir daudz grūtāk pārspēt.

Taču šodien Mehuls Maliks un draugi Ročesteras Universitātē Ņujorkas štatā demonstrē veidu, kā to izdarīt.

Šie puiši savu tehniku ​​pamato ar fotonu kvantu īpašībām un jo īpaši uz to, ka jebkurš mēģinājums izmērīt fotonu vienmēr iznīcina tā kvantu īpašības.

Tāpēc viņu ideja ir izmantot polarizētus fotonus, lai atklātu un attēlotu objektus. Protams, atstarotos fotonus var izmantot, lai izveidotu objekta attēlu. Taču pretinieks varētu pārtvert šos fotonus un atkārtoti nosūtīt tos tādā veidā, kas maskē objekta formu vai liek tam izskatīties tā, it kā tas būtu citur.

Tomēr šāds process vienmēr mainītu fotonu kvantu īpašības, piemēram, to polarizāciju. Tāpēc vienmēr jābūt iespējai atklāt šādus traucējumus. Lai traucētu mūsu attēlveidošanas sistēmu, objektam ir jāizjauc attēlveidošanas fotonu smalkais kvantu stāvoklis, tādējādi ieviešot statistikas kļūdas, kas atklāj tā darbību, saka Maliks un citi.

Vairāk vai mazāk tieši tā darbojas kvantu atslēgu izplatīšana kriptogrāfijai. Ideja ir tāda, ka jebkurš noklausītājs mainītu atslēgas kvantu īpašības un tādējādi atklātu savu klātbūtni. Vienīgā atšķirība kvantu attēlveidošanas scenārijā ir tāda, ka ziņojumu sūta un saņem viena un tā pati persona.

Maliks un kolēģi ir pārbaudījuši savu ideju, atsitot fotonus no lidmašīnas formas mērķa un izmērot polarizācijas kļūdu biežumu atgriešanās signālā. Bez jebkādas noklausīšanās sistēma viegli nofotografēja lidmašīnu.

Bet, kad pretinieks pārtvēra fotonus un pārveidoja tos, lai nosūtītu atpakaļ putna attēlu, traucējumus bija viegli pamanīt, saka Maliks un citi.

Tas ir iespaidīgs pirmās attēlveidošanas sistēmas demonstrācija, kas ir netraucēta, pateicoties kvantu mehānikai.

Tas nenozīmē, ka tehnika ir ideāla. Tas cieš no tiem pašiem ierobežojumiem, kas skar agrīnās kvantu kriptogrāfijas sistēmas, kas ir teorētiski drošas, bet praktiski uzlaužamas.

Piemēram, tā vietā, lai nosūtītu atsevišķus fotonus, kvantu attēlveidošanas sistēma sūta fotonu impulsus, kas satur vairākus fotonus. Vienu vai vairākus no tiem pretinieks var viegli izsūknēt un analizēt, nevienam citam neesot gudrākam.

Tomēr šīm kvantu atslēgu izplatīšanas problēmām ir pieejams arvien plašāks labojumu klāsts, kas varētu palīdzēt padarīt šo kvantu attēlveidošanas sistēmu drošāku.

Varbūt vislabāk ir tas, ka šāda veida sistēmu tagad varētu viegli ieviest darbā. Šīs metodes ir labi zināmas un plaši izmantotas optikas laboratorijās visā pasaulē. Tāpēc nav iemesla, šo drošību nevar salīdzinoši ātri un lēti pievienot esošajām attēlveidošanas sistēmām.

Interesantas lietas!

Atsauce: arxiv.org/abs/1212.2605 : kvantu nodrošināta attēlveidošana

paslēpties