Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Kvantuminformatika használata az űrtávközlésben, avagy hazatelefonálhat-e E.T. a fénysebességnél gyorsabban? Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Kvantuminformatika használata az űrtávközlésben, avagy hazatelefonálhat-e E.T. a fénysebességnél gyorsabban? Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem."— Előadás másolata:

1 Kvantuminformatika használata az űrtávközlésben, avagy hazatelefonálhat-e E.T. a fénysebességnél gyorsabban? Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar Híradástechnikai Tanszék Bacsárdi László Sopron, november 23.

2 Bacsárdi László, november 23.2 Tartalom A dongó (az űrkorszak 50. évfordulója kapcsán) az alma (mi is az a kvantuminformatika) és a telefonáló E.T. (kvantumkommunikáció az űrtávközlésben)

3 Bacsárdi László, november 23.3 Gondolatok az űrkorszakról „Képtelenség a Holdra lőni, mert a leghevesebb robbanóanyag sem tud akkorát lőni, hogy eljusson a Holdra” „Az űrkutatás merő humbug” „Erkölcsi jogunk csak akkor lesz a világűrbe menni, ha megállítottuk az éhezést s a Földön lévő bajokat”

4 Bacsárdi László, november 23.4 Gondolatok az űrkorszakról „Eljön az idő, amikor olyan szerkezetet építünk, amellyel madarak módjára repülünk keresztül az égbolton, miközben nyugodtan olvashatunk.” (Roger Bacon) „A Föld az emberiség bölcsője, de nem maradhatunk örökké bölcsőben” (K. E. Ciolkovszkij)

5 Bacsárdi László, november 23.5 Gondolatok az űrkorszakról „A dongó fizikailag nem lenne képes repülni. De a dongó ezzel nincs tisztában, úgyhogy továbbra is repül.” (Mary Kay Ash)

6 Bacsárdi László, november 23.6 Az űrkoszak kezdetei Szptunyik október 4. Lajka kutya (Szputnyik-2) november 3. Gagarin repülése április 12. John Glenn repülése február 20.

7 Bacsárdi László, november 23.7

8 8 Az űrkoszak kezdetei Explorer-1 ( ) Pioneer-1 ( ) Vanquard-1 ( ) SCORE ( ) Telstar-1 ( ) Intelsat-1A ( )

9 Bacsárdi László, november 23.9 Magyar részvétel 1946.: Bay Zoltán-féle holdradar-kísérlet aug : amerikai műholdon sikeres műholdátviteli kísérlet 1974.: Interkozmosz-12: fedélzeti elektronika fejlesztése 1980.: Farkas Bertalan űrrepülése (Magyari Béla tartalékűrhajós) 2007.: Charles Simonyi űrutazása

10 Bacsárdi László, november Űrtávközlés Űrhírközlés: a hírközlés része az űrrendszer (részben vagy teljes egészében) Űrrendszer: űreszköz + a teljes apparátus aktív és passzív rendszerek Pálya alapján: LEO, MEO geoszinkron

11 Bacsárdi László, november Űrtávközlés Szolgáltatás –Pont-pont –Területi elosztó –Globális hírközlés –Műsorszóró rendszerek

12 Bacsárdi László, november Űrszemét

13 Bacsárdi László, november Jövő a jelen pillanatban Űrszemét A világűr semlegessége Visszatérés a jövőbe (Holdra) Emberes űrutazások Alkalmazások

14 Bacsárdi László, november Mi az a kvantuminformatika? “Egy misztikum. A misztikum. Nem értjük, hogy miért működik, de meg tudjuk mondani, hogyan működik.” (Richard Feynman) „A kvantummechanika segítségével olyan dolgokat tehetünk, amelyeket korábban lehetetlennek gondoltak” (Sam Braunstein)

15 Bacsárdi László, november A bit és a… Bit: binary digit (Shannon, 1948)

16 Bacsárdi László, november Moore-törvény Az információt fizikai eszközökben tároljuk, és fizikai folyamatokkal férünk hozzá Az információfeldolgozó egységek kapacitáshatárait a fizika törvényei határozzák meg

17 Bacsárdi László, november a Q-bit φ = a |0> + b |1> a, b Є C és |a| 2 +|b| 2 = 1 Q-bit Előállítása: –Foton –Elektron spinje Összekapcsolva: N = 500

18 Bacsárdi László, november Posztulátumok 1. Állapotleírás 2. Az időbeli fejlődés unitér transzformáció 3. A mérési operátoroknak teljesíteniük kell a teljességi feltételt 4. A két rendszerből álló összetett rendszerhez a komponens rendszerek Hilbert-tereinek tenzor szorzata rendelhető

19 Bacsárdi László, november Kvantum-áramkör A kvantum-áramkör a kvantum algoritmusok leggyakoribb megadási módja. Egy algoritmus általános felépítése:

20 Bacsárdi László, november Miért is jó ez nekünk? Kvantum teleportáció Kvantum párhuzamosság Kvantum kulcsszétosztás Matematikai problémák gyors megoldása Nincs másolás

21 Bacsárdi László, november Kvantumtitkosítás Nyílt kulcsú titkosítás –kulcsok előállítása: két nagy prímszám szorzatát felhasználva –feltörés: a törzstényezők meghatározása A mai napig nem sikerült bebizonyítani, hogy nincs hatékony algoritmus a titkosítás feltörésére. A mai napig nem sikerült a feltörésére alkalmas klasszikus algoritmust találni.

22 Bacsárdi László, november Kvantumtitkosítás év 1 sec

23 Bacsárdi László, november Kvantumtitkosítás 15=5  3 Ahogy ma feltörünk:

24 Bacsárdi László, november Keresés adatbázisban Ahogy ma keresünk:

25 Bacsárdi László, november Hazatelefonálhat-e ET?

26 Bacsárdi László, november Hazatelefonálhat-e ET? Kvantum teleportáció

27 Bacsárdi László, november Kvantumteleportáció Összefonódott pár

28 Bacsárdi László, november Kvantumteleportáció A mérnöki elrendezés

29 Bacsárdi László, november Telefonáljunk!

30 Bacsárdi László, november Hazatelefonálhat-e ET? E.T. A kis herceg Összefonódott pár Hatalmas távolság Igen, hazatelefonálhat, de nem a fénysebességnél gyorsabban Bip-bip-bip HELLO Nanu- nanu Bip-bip-bip HELLO Nanu- nanu

31 Bacsárdi László, november Kapcsolat az űrtávközléssel Lehetővé teszi nagyobb sávszélesség elérését (effektív sávszélesség), amelyre az új nagy információkapacitású rendszereknek szüksége van a műholdas műsorszórás minőségének növelését különböző biztonsági problémák hatékony megoldását (pl. kriptográfia) A kommunikációt négy módon segítheti

32 Bacsárdi László, november Kapcsolat az űrtávközléssel Nyílt légköri kommunikáció száz kilométeres nagyságrend Föld görbülete is számít Alacsonypályás műholdas kommunikáció néhány száz km magasságban keringő műholdak, kódolás Műholdas műsorszórás km magasan keringő műholdak 27 MHz-es jelet használunk a kódolásban (QPSK) egy szimbólum két bitet kódol - 55 Mbs napjainkban egy tévécsatorna 2-5 Mbs között van > 5-6 fér el Műhold-műhold kommunikáció

33 Bacsárdi László, november Összegzés A dongó igenis tud repülni A világ sokkal furcsább mint hinnénk. A kvantumszámítógép még a jövő eszköze, de kvantuminformatikai elveken alapuló eszközök már kereskedelmi forgalomban vannak Hasznára válhat az űrtávközlésnek is

34 Bacsárdi László, november Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "Kvantuminformatika használata az űrtávközlésben, avagy hazatelefonálhat-e E.T. a fénysebességnél gyorsabban? Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem."

Hasonló előadás


Google Hirdetések