क्वांटम नेटवर्क पर शोध

क्वांटम नेटवर्क, आपस में उलझी हुई क्वांटम अवस्थाओं का एक नेटवर्क है। ये अवस्थाएँ क्वांटम जानकारी को एक जगह से दूसरी जगह पहुँचा सकती हैं। क्वांटम उलझाव (Entanglement) का मतलब है कि दो कण एक-दूसरे से जुड़े रहते हैं, चाहे उनके बीच कितनी भी दूरी हो।

यह क्यों महत्वपूर्ण है?

दो जादुई सिक्कों की कल्पना करें। दिल्ली में एक सिक्का उछालें, तो कोलकाता में दूसरा सिक्का हमेशा उससे मेल खाता परिणाम दिखाता है। उछालने से पहले कोई भी परिणाम नहीं बता सकता। फिर भी दोनों सिक्के आपस में जुड़े रहते हैं। क्वांटम उलझाव वाले कण कुछ हद तक इसी जोड़ी की तरह व्यवहार करते हैं।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

याद रखें: “कण जुड़े हैं, भले ही दूर हैं”।

QKD का पूरा नाम क्वांटम कुंजी वितरण (Quantum Key Distribution) है। इससे दो पक्ष एक गुप्त कुंजी साझा कर सकते हैं। फिर इसी कुंजी से उनके संदेशों को सुरक्षित किया जाता है और पढ़ने के लिए खोला जाता है।

यह सुरक्षित कैसे रहता है?

मोम की मुहर से बंद एक पत्र की कल्पना करें। अगर कोई उसे खोले, तो मुहर टूट जाती है। आपको छेड़छाड़ तुरंत दिख जाती है। क्वांटम संकेत भी इसी तरह काम करता है। उसे मापने से उसकी अवस्था बदल जाती है। दोनों अधिकृत उपयोगकर्ता इस बदलाव का पता लगा सकते हैं।

• फोटॉनों को बीच में पकड़ने का कोई भी प्रयास उनकी अवस्था बदल देता है।
• तब उपयोगकर्ताओं को पता चल जाता है कि कोई जासूस मौजूद है।
• उपकरण-स्वतंत्र QKD परीक्षण के नतीजों से सुरक्षा की पुष्टि कर सकता है। यह केवल कुछ मान्यताओं के सही होने पर लागू होता है, जैसे सुरक्षित प्रयोगशालाएँ, निजी यादृच्छिकता और एक प्रमाणित शास्त्रीय संचार चैनल।
• सामान्य प्रणालियों में फिर भी हार्डवेयर की कमियों से निपटना पड़ता है।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

याद रखें: “देखेंगे तो निशान छोड़ेंगे”।

फरवरी 2022 में भारत ने दो शहरों के बीच अपना पहला QKD लिंक प्रदर्शित किया। DRDO और IIT दिल्ली की संयुक्त टीम ने इसे बनाया था। DRDO का पूरा नाम रक्षा अनुसंधान एवं विकास संगठन (Defence Research and Development Organisation) है।

मुख्य तथ्य क्या थे?

• इस लिंक ने उत्तर प्रदेश के प्रयागराज और विंध्याचल को जोड़ा।
• दूरी 100 किलोमीटर से अधिक थी।
• यह पहले से बिछे सामान्य व्यावसायिक स्तर के ऑप्टिकल फाइबर पर चला।
• DRDO ने 23 फरवरी 2022 को इसकी घोषणा की।
• DRDO ने कहा कि इससे सुरक्षित कुंजियाँ साझा करने की स्वदेशी तकनीक की क्षमता साबित हुई।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

याद रखें: “2022, दो शहर, फाइबर”।

फ्री-स्पेस QKD खुली हवा के जरिए क्वांटम संकेत भेजता है। इसमें ऑप्टिकल फाइबर की जरूरत नहीं होती। जून 2025 में DRDO और IIT दिल्ली ने क्वांटम उलझाव का इस्तेमाल करके इसका परीक्षण किया।

परीक्षण से क्या पता चला?

• इस लिंक ने IIT दिल्ली परिसर में 1 किलोमीटर से अधिक की दूरी तय की।
• सुरक्षित कुंजी बनने की दर लगभग 240 बिट प्रति सेकंड थी।
• क्वांटम बिट त्रुटि दर (QBER) 7% से कम थी। QBER बताती है कि कुंजी के कितने हिस्से के बिट गलत पहुँचते हैं।
• IIT दिल्ली के DRDO-उद्योग-अकादमिक उत्कृष्टता केंद्र (DIA-CoE) ने यह परीक्षण किया।
• प्रो. भास्कर कनसेरी (Prof Bhaskar Kanseri) के शोध समूह ने इस कार्य का नेतृत्व किया।

फाइबर के बिना काम करना क्यों उपयोगी है?

केबल बिछाना महँगा है। ऊबड़-खाबड़ जमीन पर यह काम कठिन भी होता है। हवा से गुजरने वाली किरण से यह काम नहीं करना पड़ता।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

याद रखें: “हवा, केबल नहीं”।

QNu Labs, BISAG-N और IIT गांधीनगर ने 5.56 किलोमीटर की दूरी पर खुले वातावरण में QKD लिंक चलाया। इस दूरी पर यह भारत का पहला ऐसा लिंक था। BISAG-N का पूरा नाम भास्कराचार्य राष्ट्रीय अंतरिक्ष अनुप्रयोग एवं भू-सूचना विज्ञान संस्थान (Bhaskaracharya National Institute for Space Applications and Geo-informatics) है।

मुख्य तथ्य क्या थे?

• परीक्षण 27-28 सितंबर 2026 की रात भर चला।
• इसने खुली हवा के जरिए BISAG-N और IIT गांधीनगर को जोड़ा।
• QBER 5% से कम रही।
• सुरक्षित कुंजी बनने की दर 230 से 260 बिट प्रति सेकंड थी।
• इसका मतलब है कि लगभग हर सेकंड 256-बिट की एक नई कुंजी बनी।

कुंजियाँ कहाँ भेजी गईं?

कुंजियाँ BISAG-N के वैदिक कवच (Vedic Kavach) प्लेटफॉर्म में भेजी गईं। यह पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी (PQC) का उपयोग करता है। PQC का मतलब है सामान्य गणित पर आधारित ऐसे कूट, जिन्हें क्वांटम कंप्यूटरों के हमलों का सामना करने के लिए बनाया गया है। इस तरह हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर की सुरक्षा ने मिलकर काम किया।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

याद रखें: “5.56 km, रात, वैदिक कवच (Vedic Kavach)”।

GCP का पूरा नाम General Concurrence Percolation है। बोस संस्थान (Bose Institute) के दो वैज्ञानिकों, डॉ. दीप नाथ (Dr Deep Nath) और प्रो. सौमेन रॉय (Prof Soumen Roy), ने इसे प्रस्तावित किया। बोस संस्थान विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग के अंतर्गत एक स्वायत्त संस्थान है।

यह किस समस्या को हल करता है?

लंबी दूरी पर क्वांटम उलझाव (एंटैंगलमेंट) को मजबूत बनाए रखना कठिन है। पुराने तरीकों में बीच के कुछ स्टेशनों को हटाकर इस समस्या को हल करने की कोशिश की जाती थी। इससे संसाधन व्यर्थ होते हैं और नेटवर्क बदल जाता है।

GCP कैसे अलग है?

• यह ज्यामितीय रूटिंग से रास्ते चुनता है और किसी भी नोड को नहीं हटाता।
• यह उपलब्ध सबसे छोटे रास्तों पर क्वांटम उलझाव को मजबूत करता है।
• कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चला कि यह पूरे नेटवर्क को जोड़ने के लिए जरूरी क्वांटम उलझाव की मात्रा घटाता है।
• यह एक सैद्धांतिक शोध का परिणाम है। यह काम कर रहा हार्डवेयर लिंक नहीं है।

यह कब प्रकाशित हुआ?

यह शोधपत्र Physical Review A के खंड 114 में लेख 012440 के रूप में है। पत्रिका ने इसे 16 जुलाई 2026 को प्रकाशित किया। इसके बाद अगस्त 2026 में समाचार रिपोर्टें आईं।

याद रखने का आसान तरीका क्या है?

याद रखें: “समझदारी से रास्ता चुनें, कुछ भी न हटाएँ”।

चार तरह के भ्रम बार-बार सामने आते हैं।

किन बातों में भ्रम हो सकता है?

• फाइबर या हवा? 2022 के लिंक में फाइबर का उपयोग हुआ था। 2025 और 2026 के लिंक में खुली हवा का उपयोग हुआ था।
• कौन-सी दूरी? 2022 का लिंक 100 km से अधिक दूरी का था। 2025 का लिंक 1 km से अधिक दूरी का था। 2026 का लिंक 5.56 km का था।
• कौन-सी टीम? 2022 और 2025 में DRDO और IIT दिल्ली ने काम किया। 2026 में QNu Labs, BISAG-N और IIT गांधीनगर ने काम किया।
• लिंक या सिद्धांत? GCP एक सिमुलेटेड प्रोटोकॉल है। बाकी तीन वास्तविक परिस्थितियों में किए गए परीक्षण हैं।

इन्हें कैसे याद रखें?

“पहले फाइबर, फिर हवा, फिर सिद्धांत” याद रखें।