معهد الليزر يناقش دراسة جديدة لمنظومة توزيع المفتاح الكمي في انظمة اتصالات الالياف البصرية
ناقش معهد الليزر للدراسات العليا التجفير الكمي في انظمة اتصالات الالياف البصرية من خلال بحث تقدم به طالب الماجستير علاء جبار جمعة مبيناً في أن التجفير الكمي والذي يستخدم القوانين الأساسية للفيزياء الكمية لضمان تبادل مفتاح الأمان حيث يستخدم هذا المفتاح مع ثقة غير مسبوقة في أي بروتوكول من بروتوكولات التجفير الكلاسيكية، حيث أنه يزيد من الأمان إلى أقصى قيمة ممكنة التحقيق.
اجرى الطالب الجزء العملي من بحثه في بعثة بحثية من خلال وزارة التعليم العالي والبحث العلمي الى جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين حيث بين الباحث بأن بحثه كان حول التجفير الكمي في منظومات اتصالات الالياف البصرية لتحقيق السرية المطلقة في ارسال المعلومات وتمركز عمله حول بروتوكول حديث في التجفير يدعى Ping-Pong Protocol وكيفية تطويره. تركز خطوات العمل حول:
1. مصدر الفوتونات المتشابكة وكيفية توليد هذه الفوتونات بأعلى كفاءة ومحاولة تحفيز الفوتونات بتغيير الطور.
2. كشف الفوتونات بواسطة كواشف الانهيار المضاعف للفوتونات المنفردة وتحقيق اعلى كفاءة في هذا الجانب. حيث اعتمد الكشف على مبدا تداخل فوتونين وقياس ما يسمى بـ HOM-dip في عملية الكشف (Two Photon Interference).
3. توليد المفتاح الكمي والذي يستخدم في تجفير المعلومات التي ترسل في منظومات الالياف البصرية لتحقيق السرية المطلقة في هذه المنظومات لأنها تعتمد على نظريات الفيزياء الكمية.
كما بين الباحث لقد تم تصميم نظام التجفير الكمي على أساس بروتوكول بينغ بونغ المعدل وتنفيذه لأول مرة وثم تم توليد الفوتونات المتشابكة المستقطبة من قبل المصدر باستخدام بلورة PPKTP داخل دائرة التداخل ساكناك الاستقطابية بالطول الموجي 1550 نانومتر لأنظمة الاتصالات.
في هذه التجربة، يعد بوب الفوتونات المتشابكة، يرسل فوتون واحد إلى أليس خلال الألياف البصرية لتنفيذ واحدة من أربع عمليات وفقا للرسالة. يعاد إرسال الفوتون المُضَمَّن إلى بوب. ثم يتم تطبيق قياس حالة بيل لاستخراج الرسالة وفقا لأداء أليس.
وأجريت اختبارات للتحقق من انفصال واستقرار ضوء الليزر الذي يحمل الحالة الاستقطابية الافقية والعمودية في داخل دائرة ساكناك في جزء أليس. تم التحقق من انحدار HOM للتداخل الثنائي الفوتوني. وأظهرت النتائج النهائية للتبادل بين الحالات الافقية والعمودية بتغيير الطور في مغير الطور الذي حققته أليس والحصول على اعداد مقبولة من الفوتونات المتزامنة حوالي 625 فوتون في الثانية. هذه النتائج تثبت أيضا تداخل الثنائي الفوتوني اللازمة لاختبار حالات بيل.
تألفت لجنة المناقشة من السادة المدرجة اسمائهم في ادناه:
1- أ.د مازن مانوئيل الياس /دكتوراه/ فيزياء تطبيقية / معهد الليزر للدراسات العليا /جامعة بغداد/رئيساً.
2- أ.د.رعد سامي فياض/ دكتوراه/ هندسة كهربائية – هندسة الكترونية واتصالات / كلية الهندسة/ جامعة النهرين/ عضواً.
3- م.د تحرير صفاء منصور / دكتوراه/ هندسة الكترونية واتصالات – ليزر / معهد الليزر للدراسات العليا /جامعة بغداد/عضواً.
4- أ.م.د. شيلان خسرو توفيق/ دكتوراه/ هندسة الكترونية واتصالات – ليزر / معهد الليزر للدراسات العليا /جامعة بغداد/عضواً.)المشرف) .