2025 оны 5-р сарын 27 нь дижитал нууцлалд чухал алхам хийсэн өдөр байв. Энэ өдөр эрдэмтэд санамсаргүй тоог үүсгэх процессийг сайжруулсан квантын төхөөрөмжийг танилцуулсан. Энэ нь эмзэг мэдээллийг хамгаалахад илүү хүчтэй нууцлалыг амладаг.

Энэхүү квантын санамсаргүй тоо үүсгэгч (QRNG) нь одоогийн технологиос бараг 1,000 дахин хурдтай ажилладаг. Үүний компакт хэмжээ нь гар утас, санхүү, эрүүл мэнд болон батлан хамгаалах зэрэг салбарт хэрэглэхэд тохиромжтой бөгөөд эдгээр нь бүгд аюулгүй нууцлал шаарддаг.

Санамсаргүй тоо нь нууцлал, санхүүгийн шилжүүлэг болон симуляци хийхэд зайлшгүй шаардлагатай. Дижитал аюулгүй байдал нь ихэвчлэн таамаглашгүй тоонууд дээр суурилдаг боловч одоогийн арга нь ихэвчлэн математик алгоритмуудаар үүсгэгддэг “хуурамч санамсаргүй” дараалалд байдаг.

Эдгээр хуурамч санамсаргүй тоонууд нь санамсаргүй мэт харагдавч, эх нөхцөл эсвэл алгоритм мэдэгдсэн тохиолдолд чадварлаг хакерууд тэдгээрийг таамаглаж чаддаг. Иймээс жинхэнэ санамсаргүй байдал нь эмзэг мэдээллийг нарийн төвөгтэй кибер халдлагаас хамгаалахад чухал үүрэгтэй гэдгийг олон судалгаа нотолж байна.

“Энэ нь хүчтэй өгөгдлийн аюулгүй байдал шаардах аливаа салбарт томоохон урагшлах алхам юм” гэж KAUST-ын профессор Боон Оой хэлсэн. KAUST-ийн эрдэмтдийн багийн ахлагч тэрээр эдгээр аюулгүй байдлын асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд хамгийн хурдан QRNG-ийг бүтээсэн байна.

Квантын физик болон нууцлалыг харилцахцгаах

Квант механик нь зарчимдаа тодорхойгүй байдалтай уялдаатай байдаг. Энэхүү QRNG нь гадны нөлөөлөлгүйгээр фотонуудыг ялгаруулдаг атомын санамсаргүй үйл явц болох өөрөөр хэлбэл санамсаргүй үйл явцын эмиссийг барьж авах замаар энэ тодорхойгүй байдлыг ашигладаг.

Үнэн зөв байдлыг хангахын тулд судлаачид QRNG-ийг Үндэсний Стандарт, Технологийн Хүрээлэнгийн (NIST) шалгуур үзүүлэлтүүдтэй харьцуулан хатуу туршилт хийжээ. Эдгээр туршилтанд тэнцсэн нь үүссэн тоонууд жинхэнэ санамсаргүй байдалтай болохыг харуулж, дижитал нууцлалын баталгаатай суурийг санал болгож байна.

Энэ квантын технологи нь уламжлалт аргуудаас үндсээрээ ялгаатай бөгөөд энэ нь эвдэж болох алгоритмууд эсвэл анхны нөхцөл байдлуудад найдахаас ангид байдаг. Харин квант түвшний үйл явдлууд нь таамаглах боломжгүй санамсаргүй байдлын эх үүсвэрийг санал болгодог.

Бяцхан төхөөрөмж, маш баталгаатай нууцлал

Энэхүү төхөөрөмж нь микроскоп хэмжээтэй гэрэл ялгаруулах диодууд болох микродиодуудыг ашигладаг. Тэдгээр нь өргөнөөрөө таван микрометр (0.0002 инч) орчим хэмжээтэй. Жижиг хэмжээ нь зөөврийн төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой, учир нь бага чадлаар үр ашигтай ажилладаг.

Компакт хэмжээ нь ухаалаг гар утас, таблет, зүүдэг технологиуд болон бусад зөөврийн төхөөрөмжүүдэд нэгтгэх боломжийг олгодог. Өндөр чанартай санамсаргүй байдлыг шууд зөөврийн төхөөрөмжүүдэд нэгтгэх нь хэрэглэгчид өдөр тутмын харилцаанд дэвшилтэт нууцлалын давуу талыг өгдөг.

“Ийм судалгааны санаачлагыг хэрэгжүүлэх нь олон төрлийн салбарт ихээхэн үнэ цэнийг бий болгож, тэдгээрийн дэлхийн байр суурийг улам бататгах болно гэж” судалгаанд хувь нэмрээ оруулсан доктор Абдулла Альмогбел хэлсэн.

Бодит ертөнцийн нөлөөлөл

Санхүүгийн салбар нь эмзэг мэдээллийг дамжуулах болон цахим шилжүүлэгийг зөвшөөрөх үед бүрэн аюулгүй байдлыг шаарддаг. Өндөр чанарын квант санамсаргүй байдал нь кибер халдлага болон залилангийн үйл ажиллагаатай холбоотой эрсдлийг ихээхэн бууруулдаг.

Эрүүл мэндийн системүүд нь нууцлалтай өвчтөний өгөгдлийг найдвартай нууцлах ёстой. Эрүүл мэндийн өгөгдлийн зөрчил маш их өртөгтэй байдаг учир квантын үүсгэсэн тоонуудыг ашиглах нь эдгээр хамгаалалтын арга хэмжээг ихээхэн сайжруулдаг.

Цэргийн болон батлан хамгаалахын салбарууд хамгийн хатуу нууцлалын стандартуудыг шаарддаг. Үйл ажиллагаа, тагнуулын харилцаа холбоо болон нууц мэдээллүүд аюулгүй хэвээр байх ёстой. Квантын санамсаргүй тоонууд нь эмзэг цэргийн харилцаа холбоог нууцалж, эмзэг байдлыг ихээхэн бууруулдаг.

Хувийн нууцлалын төлөөх квантын нууцлал

Квантын үүсгэсэн санамсаргүй байдал нь салбарын хэрэглээнээс гадна хувийн нууцлалыг ихээхэн сайжруулж чадна. Хувийн төхөөрөмжүүд дээр илүү хүчтэй нууцлалаар дамжуулан хэрэглэгчид шууд ашиг тустай байх боломжтой бөгөөд ингэснээр цахим шуудан, текст болон дуут дуудлага зэрэг өдөр тутмын харилцааг зөвшөөрөлгүй хянах эсвэл хакердах оролдлогоос хамгаалж чадна.

Хувийн нууцлалыг харгалзан үзэх нь улам бүр чухал болж байгаа тул QRNG технологийг хувийн электрон төхөөрөмжүүдэд нэгтгэснээр хэрэглэгчдийн итгэлцлийг нэмэгдүүлдэг. Хувийн мэдээллийг нууцлах нь хүчтэй дижитал таних байдлыг бий болгож, эмзэг мэдээллийг хэрэглэгчийн хяналтанд байлгана.

Хурдтай нууцлал ба бодит цагийн хэрэглээ

Энэхүү QRNG-ийн хурдны давуу тал нь нууцлалын системүүдийг бодит цагт аюулгүйгээр ажиллуулах боломжийг олгодог. Гүйлгээ, харилцаа холбоо болон үүлэн дээр суурилсан програмууд нь квантын үүсгэсэн санамсаргүй тоонуудыг шууд нэгтгэхээс ашиг хүртдэг.

Уламжлалт нууцлалын аргууд нь заримдаа өндөр хэмжээний эсвэл цаг хугацаанд мэдрэмтгий нөхцөл байдалд хоцролттой байдаг. Квантын үүсгэсэн тоонууд бараг 1,000 дахин хурдтай үйлдвэрлэгддэг бөгөөд үүгээрээ цаг хугацаа алдалгүйгээр хурдан бөгөөд аюулгүй өгөгдөл солилцох боломжийг олгодог, энэ нь өндөр давтамжтай худалдаа, алсын зайнаас эмнэлгийн оношилгоо эсвэл батлан хамгаалахын харилцаанд чухал юм.

Энэхүү хурд нь квантын нууцлалыг өргөн хүрээнд ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь янз бүрийн технологийн платформ болон салбарт аюулгүй байдлыг сайжруулдаг.

Квантын нууцлал ба ирээдүй

Ирээдүйн сайжруулалтууд нь квантын санамсаргүй тоо үүсгэх хурдыг илүү ихээр нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд энэ нь илрүүлэх системийг сайжруулж, квант суурьтай алгоритмуудыг оновчтой болгоход чиглэгдэх юм.

Ийм дэвшил нь өндөр өгөгдөл дамжуулах чадвар шаарддаг програмуудад илүү өргөн хүрээнд ашиглагдахад туслах болно. Эрдэмтэд квантын санамсаргүй байдлын технологи нь аажмаар нийтлэг болж, өдөр тутмын электрон төхөөрөмжүүдэд алгасалгүйгээр нэгтгэгдэх байх гэж таамаглаж байна.

Квантын боломжтой ухаалаг гар утас, зөөврийн компьютер болон гэрийн төхөөрөмжүүд нь хувийн мэдээллийн аюулгүй байдлын урьд өмнө байгаагүй түвшинг санал болгож чадна.

Нийгэм дижитал шийдлүүд рүү шилжсээр байх үед сайжруулсан аюулгүй байдал нь үлэмж чухал хэвээр байна. Квантын үүсгэсэн санамсаргүй байдал нь дижитал нууцлалын стандартыг үндэслэх бөгөөд хувийн болон эмзэг мэдээллийг дэлхий даяар хамгаалахад хэрхэн хувь нэмэр оруулж байгааг өөрчлөх боломжтой юм.

Энэхүү судалгаа нь дижитал аюулгүй байдлын шинэ эрин үеийн эхлэлийг тэмдэглэж, квант механик нь аж үйлдвэрүүд болон хувь хүмүүсийн аль алинд нь мэдээллийн бүрэн бүтэн байдлыг хангахад дэмжлэг үзүүлж байгааг харуулж байна.

Судалгаа Optics Express сэтгүүлд хэвлэгдсэн байна.

Үнэхээр сонирхолтой юу? Бидний мэдээллийн товхимолд бүртгүүлж, сонирхолтой өгүүллүүд, онцгой контент болон хамгийн сүүлийн үеийн шинэчлэлтүүдийг аваарай.

Eric Ralls болон Earth.com сайтын зохион бүтээсэн, үнэгүй апп болох EarthSnap-ийг үзэхээ мартуузай.