भारत का ‘मल्टी-कोर फाइबर’ (MCF) पर पहला क्वांटम की डिस्ट्रीब्यूशन (QKD)

• यह उपलब्धि एक प्रमुख तकनीकी प्रगति है, जो एकल ऑप्टिकल फाइबर में ट्रेडिशनल हाई-स्पीड डेटा और क्वांटम चैनलों को जोड़ती है, जो भारत की डिजिटल संप्रभुता और सुरक्षित दूरसंचार बुनियादी ढाँचे के लिए महत्त्वपूर्ण है।

QKD कैसे कार्य करता है?

• की जनरेशन (Key Generation)
  • एक प्रेषक (जिसे आमतौर पर ऐलिस कहा जाता है) एक ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से रिसीवर (बॉब) को एक यादृच्छिक कुंजी के साथ एन्कोड किए गए फोटॉन भेजता है।
  • प्रत्येक फोटॉन ध्रुवीकृत होता है (जैसे-ऊर्ध्वाधर, क्षैतिज) जो बाइनरी डेटा (0 या 1) का प्रतिनिधित्व करता है।
• की ट्रांसमिशन (Key Transmission)
  • क्वांटम गुण यह सुनिश्चित करते हैं कि फोटॉन को देखने से उसकी स्थिति बदल जाती है। इस प्रकार, कोई भी यूजर प्रसारण को बाधित करेगा और पार्टियों को सतर्क करेगा।
• ‘की रेकोनसिलेशन’ और गोपनीयता प्रवर्द्धन (Key Reconciliation and Privacy Amplification) 
  • प्रारंभिक आदान-प्रदान के बाद, दोनों पक्ष सार्वजनिक चैनल पर बिट्स के एक उपसमूह की तुलना करते हैं ताकि ईव्सड्रॉपिंग का पता लगाया जा सके।
  • यदि सुरक्षित है, तो वे एन्क्रिप्शन और संचार के लिए कुंजी को परिष्कृत करते हैं।

QKD-MCF के लाभ

1. बढ़ी हुई सुरक्षा: क्वांटम नियमों पर आधारित लगभग अद्वितीय एन्क्रिप्शन।
2. लागत दक्षता: क्वांटम चैनलों के लिए अलग-अलग “डार्क फाइबर” की आवश्यकता को समाप्त करता है।
3. उच्च डेटा क्षमता: क्लासिकल और क्वांटम चैनल एक फाइबर में सह-अस्तित्व में रहते हैं।
4. बुनियादी ढाँचे का अनुकूलन: भौतिक स्थान और स्थापना लागत बचाता है।
5. सिग्नल हस्तक्षेप में कमी: समर्पित कोर सिग्नल अलगाव सुनिश्चित करते हैं।

QKD प्रौद्योगिकी की सीमाएँ

1. दूरी की बाधाएँ: आम तौर पर बिना रिपीटर्स के फाइबर पर 100-200 किमी. तक प्रभावी।
2. उच्च कार्यान्वयन लागत: विशेष हार्डवेयर और सिस्टम की आवश्यकता होती है।
3. गति और दक्षता: ‘क्लासिकल की’ विनिमय प्रोटोकॉल की तुलना में धीमी।
4. पर्यावरण संवेदनशीलता: शोर और तापमान परिवर्तन से फोटॉन की स्थिति बाधित हो सकती है।

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