Разделы

Телеком Проводная связь

Японцы научились передавать защищенную информацию по оптическим каналам

Японские ученые Татсуа Томару (Tatsuya Tomaru) и Масаши Бан (Masashi Ban) из исследовательской лаборатории Hitachi Advanced Research Laboratory установили, что можно достичь более безопасного обмена информацией по оптическим каналам, если использовать антисжатый (antisqueezed) свет.

Использование света для передачи информации — оптическая коммуникация — является основой нескольких технологий, в основном для оптоволоконных кабелей, использующихся в сфере телекоммуникаций и обработки изображений. Однако обеспечение безопасности при отправке информации при помощи света требует минимизации и компенсации потерь при распространении света между трансмиттером и ресивером. С точки зрения безопасности всегда имеются возможности для улучшения.

«Антисжатый» свет устойчив к потерям и усилению", — заявил Томару PhysOrg.com. Он отлично подходит для оптической коммуникации.

Антисжатие является побочным эффектом процесса сжатия, который не является механическим действием. Понятие сжатия и антисжатия вытекает из понимания квантовой природы света, представленной элементарными частицами, так называемыми квантами, или фотонами. Фотоны, как и другие частицы, обладают нераскрытыми свойствами. Можно с высокой точностью определить лишь положение фотона, или его импульс, однако не эти два показателя одновременно. Данное ограничение известно как принцип неопределенности Гейзенберга.

Данный принцип утверждает, что сжатый свет, равно как и антисжатый, определяется флуктуациями в определенной измеренной позиции и импульсе фотона. При сжатии флуктуации (т.е. ошибки) измеренного импульса флуктуация измеренной позиции должна, согласно принципу неопределенности Гейзенберга, увеличиться, т.е. стать антисжатой.

Каким образом сделать оптическую коммуникацию более безопасной? С математической точки зрения, при передаче сжатого света преобладают большие флуктуации, антисжатые компоненты. При этом флуктуации сжатой составляющей снижаются до естественных показателей при распространении света в вакууме. Однако антисжатая составляющая не следует данной тенденции и всегда превосходит флуктуации в вакууме, даже при потерях и усилении. В результате получается сигнал, более устойчивый к потерям, что дает меньше шансов на перехват потерянных битов информации.

Дешевые кредиты и новые заводы: как развивать российскую электронику?
Импортозамещение

Томару и Бан использовали световые сигналы, заранее зашифрованные для передачи, а также специальный ресивер, оборудованный соответствующим ключом для дешифровки сигнала. Подслушивающий ресивер не будет обладать данным ключом, а также будет маловероятным точно подобрать его. Это является обычным способом защиты передачи данных. Использование антисжатого света добавляет высокую степень защиты.

«Эффект антисжатия играет существенную роль при разделении доверенных ресиверов и подслушивающих, — заявил Томару. — В данных условиях прослушивание станет крайне затруднительным».