インド初の量子コンピューティング ベースのテレコム ネットワークの内部

「量子通信リンクには、研究者が取り組んでいる 2 ～ 3 の分野があり、最終的には量子インターネットにつながるでしょう」

量子をめぐる喧噪は、さらに大きくなるもう 1 つの理由になりました。インドは、首都で運用される最初の量子コンピューティングベースの通信ネットワークを取得しています。公共の場での使用にはまだほど遠いですが、このリンクにより、量子ベースのネットワークを現実の世界でテストするための扉が開かれます。C-DoT ( Center for Development of Telematics ) によって開発されたこのリンクは、概念実証として機能し、システムが実際の環境で機能する能力を検証します。

制御されたラボ条件 (温度、湿度、その他の環境変数などの要因を調整) の下で研究を実施すると正確な結果が得られますが、同じ研究を実際の世界に展開するには、明確な一連の課題が生じます。概念実証の目的は、これらの課題を特定して対処し、システムが実際の設定で最適に機能することを確認することです。

C-DoT の関係者によると、システムを現場に配備すると、システムが大気汚染物質にさらされ、汚れが蓄積し、過熱を防ぐために定期的なメンテナンスが必要になります。これらの問題は、将来的により良いシステムを設計するための貴重な洞察を提供します。

量子通信では、情報は個々の光子の特性にエンコードされます。ここで、誰かがシステムに侵入しようとすると、光子の特性が不可逆的に変化します。これにより、あらゆる種類の盗聴や傍受の試みを検出できるため、システムは安全に保たれます。これは、現在のコミュニケーションで起こっていることとは対照的です。現在、2 者が通信していて、誰かがシステムに侵入してデータを傍受したとしても、現在のデジタル システムではほとんどの場合、検出されません。

光ファイバーQKDネットワーク

「量子通信リンクには、研究者が取り組んでいる 2 ～ 3 の分野があり、最終的には量子インターネットにつながるでしょう」と C-DoT の関係者は述べています。

量子インターネットは、今日私たちが知っているモノのインターネット (IoT) に似ています。インターネットを使用してデバイス間で通信するために現在使用しているセンサーと同様に、量子コンピューターと量子センサーも、より幅広いアプリケーションで現実をシミュレートできるようになります。高感度センサーは、微小重力やその他のパラメーターを非常に正確に検出できるため、気象学やその他の分野で利用できるようになります。

このような実現につながるすべての分野の中で、量子鍵配布 (QKD) は現時点で最も実用的なアプリケーションです。技術とコンポーネントの課題のために他のアプリケーションがまだ実装されていないからです。QKD は、量子力学の原理を利用して 2 点間に解読不可能な鍵を作成することにより、安全なチャネルを作成します。これは、公開暗号化キーに基づいて現在採用されているすべての暗号化方法を突破できる可能性がある、量子コンピューティング攻撃によってもたらされるリスクを無効にするためです。

QKDには3つの異なるタイプがあります。1 つ目は、環境要因の影響を受けず、安定した 24 時間年中無休の動作で長距離通信を可能にする高忠実度光ファイバー技術に基づいています。2 番目のタイプは、自由空間通信を利用し、通常は同じ都市内で短距離から中距離をカバーできますが、日中の太陽放射などの乱気流に遭遇する可能性があります。3 つ目は、衛星通信を利用したもので、衛星を中継器として使用して、自由空間上で長距離の量子鍵配布を可能にします。

確立されている通信リンクは、光ファイバー技術に基づいています。Sanchar Bhavan と NIC の建物に配置された 2 つのノードがリンクを作成し、量子力学的特性を利用して暗号鍵を生成します。次に、これらのキーを使用して 2 つのノード間のすべてのトラフィックを暗号化し、安全な通信を確保します。

賞金

興味深いことに、倫理的なハッカーには 10 万ルピーの賞金が発表されています。C-DoT の関係者は、「誰かが私たちのシステムに侵入して 256 ビット キーを抽出しようとすると、それは成功したと見なされます」と述べました。これにより、彼らはシステムの実装における抜け穴を特定しようとしています - それはコードであれ、関連するハードウェアであれ.

関係者によると、C-DoT は専門知識を持っている人を特定して、一部のチャネルへのアクセスを許可できるようにしようとしているという。このためには、人々は自分のハードウェアまたはソフトウェアを持ち込み、C-DoT の助けを借りてチャネルを利用する必要があります。相互に合意された 1 ～ 2 か月のタイムラインに基づいて、彼らはラボに座ってシステムを実験し、キーを抽出するよう求められます。成功した場合、彼らはそれに対して報酬を与えられます。

さらに、C-DoT が今後何を計画しているかについて、関係者は、QKD の大規模な展開を目指しており、さまざまな政府機関に採用を迫っていると述べました。C-DoT は、より安全な QKD プロトコルにも取り組んでいます。現在、彼らは DPS (差分位相シフト) と COW (コヒーレント一方向) と呼ばれるセキュリティ プロトコルを使用しています。しかし、現在のプロトコルに対する潜在的な攻撃の主張のため、彼らはデバイスに依存しないプロトコルの開発に取り組んでいます.

最終的な考え

これは確かに前向きな一歩ではありますが、インドはまだ数年遅れていることを認識することが重要です。たとえば、中国は 2016 年に衛星通信を使用した世界初の量子ネットワークをすでに開始しており、2017 年には QKD 用の 2,000 キロメートルの光ファイバー ネットワークが完成しました。さらに、米国、日本、オーストラリアやいくつかのヨーロッパ諸国も、この分野で大きな進歩を遂げています。したがって、インドはその取り組みを加速し、追いつくためにより多くのリソースを投資する必要があります。

（リンク：https://analyticsindiamag.com/inside-indias-first-quantum-computing-based-telecom-network/）