ISRO DEMONSTRATES QUANTUM COMMUNICATION INDIA ENTERS ELITE CLUB # इसरो क्वांटम संचार को प्रदर्शित करता है भारत भी इस वर्ग मे शामिल हो गया

 

QUANTUM EXPERIMENTS USING SATELLITE  TECHNOLOGY (QUEST) PROJECT

QuEST, launched in 2017, is being
implemented by RRI in collaboration with ISRO.
QuEST, carried out by RRI's Quantum Information and Computing (QulC) lab, is India's first project on satellite-based long-distance quantum communications.

Feb 2021: A team led by Prof Urbasi Sinha demonstrated a communication that was between two structures that were only 50 metres apart.

QUANTUM COMMUNICATION

300M APART

In the first step towards developing quantum satellite technology,

ISRO late last week successfully demonstrated a technology enabling secure communication between two buildings that were 300 metres apart using free space quantum communication technology.

The free-space QKD was demonstrated between two line-of-sight buildings within the campus.

The experiment was performed at night, in order to ensure that there is no interference from the direct sunlight.

"This is a major breakthrough for SAC (space applications centre) engineers who have demonstrated quantum communication between two buildings on March 19. Today, advanced computers can break encryption and future strategic communication will need quantum communication. Every country will need this and we have demonstrated it," Sivan said.

QKD

Quantum Key Distribution allows to

generate and distribute a secret key

which can be used to encrypt or decrypt a message.

Whether the SAC technology also uses QKD (quantum key distribution), Sivan said: "Yes." "The Quantum Key Distribution (QKD) technology underpins Quantum

Communication technology that ensures

unconditional data security by virtue of the principles of quantum mechanics, which is not possible with the conventional encryption systems,"

ADVANTAGE OF QUANTUM COMMUNICATION.

The technology will be useful for a range of strategic sectors ranging from defence to digital money transactions, among other things and ISRO has plans for extending this to satellites as well.

"The experiment is a major breakthrough towards ISRO's goal of demonstrating Satellite-Based Quantum Communication (SBQC), where ISRO is gearing up to demonstrate the technology between two

Indian ground stations," the space agency added.

Micius is world's first quantum-enabled satellite, launched by China in 2016.
It is also known as the Quantum Experiments at Space Scale (QUESs)
which is Chinese research project in the field of quantum physics. This breakthrough was achieved by Micius using Quantum Key Distribution (QKD).
Quantum Key Distribution is a technique that allows for secure distribution of keys to be used for encrypting and decrypting messages.

Four domains of quantum technologies:

I. Quantum communication

II. Quantum simulation

III. Quantum computation

IV. Quantum sensing and metrology

Budget 2020 announces Rs 8000 cr National Mission on Quantum
Technologies & Applications

The government in its budget 2020 has announced a National Mission on Quantum Technologies & Applications
(NM-QTA) with a total budget outlay of Rs 8000 Crore for a period of five years to be implemented by the Department of Science & Technology (DST).
Finance Minister Smt. Nirmala Sitharaman in Union Budget 2020 speech said that the new economy is based on innovations that disrupt established business models. Artificial intelligence, Internet-of-Things (loT), 3D printing, drones, DNA data storage, quantum computing, etc., are
re-writing the world economic order."
"Quantum technology is opening up new frontiers in computing, communications, cyber security with wide- spread applications. It is expected that lots of commercial applications would emerge from theoretical constructs which are developing in this area. It is proposed to provide an outlay of 8000 crore over a period five years for the National Mission on Quantum Technologies and Applications," she added.
Quantum technologies are rapidly developing globally with a huge disruptive potential. The next generation
transformative technologies that will receive a push under this mission include quantum computers and computing quantum communication, quantum key distribution, encryption, crypt analysis, quantum devices, quantum sensing, quantum materials, quantum clock and so on. The areas of focus for the Mission will be in fundamerntal science, translation, technology development, human and infrastructural resource generation,
innovation and start-ups to address issues concerning national priorities.

Their applications which will receive boost include those in aero-space engineering, numerical weather prediction, simulations, securing the communications & financial transactions, cyber security, advanced

manufacturing, health, agriculture, education and other important sectors with focus on creation of high skilled

jobs, human resources development, start-ups & entrepreneurship leading to technology lead economic growth.

The range of quantum technologies is expected to be one of the major technology disruptions that will change

entire paradigm of computation, communication and encryption. It is perceived that the countries who achieve an edge in this emerging field will have a greater advantage in garnering multifold economic growth and dominant leadership role.

The transition of quantum science and technology from a field of active interest in research laboratories to one that can be applied in day to day life is also the opportune moment that provides the space for many startup companies to form and develop. The Mission draws upon the existing deep strengths within academic institutes across India to support interdisciplinary research projects in key verticals involving quantum technology, while simultaneously developing key foundational strengths in important core areas. QT research, operational implementations, Human resource availability and technology development are in rudimentary stage.

It has become imperative both for government and industries to be prepared to develop these emerging and disruptive technologies in order to secure our communications, financial transactions, remain competitive, drive societal progress, generate employment, foster economic growth and to improve the overall quality of life.

The Mission will be able address the ever increasing technological requirements of the society, and take into account the international technology trends and road maps of leading countries for development of next generation technologies.

Implementation of the mission would help develop and bring quantum computers, secured communications through fibre and free space, quantum encryption and crypt-analysis and associated technologies within reach in the country and help address India specific national and regional issues.

The mission will help prepare next generation skilled manpower, boost translational research and also encourage entrepreneurship and start-up ecosystem development. By promoting advanced research in quantum science and technology, technology development and higher education in science, technology and engineering disciplines India can be brought at par with other advanced countries and can derive several direct and indirect benefits.

Quantum Technology is based on the principles of quantum theory, which explains the nature of energy and matter on the atomic and subatomic level. It concerns the control and manipulation of quantum systems, with the goal of achieving information processing beyond the limits of the classical world. Quantum principles will be used for engineering solutions to extremely complex problems in computing, communications, sensing,

chemistry, cryptography, imaging and mechanics. Quantum field has not yet matured for commercialization, due to the extreme scientific challenges involved.

Quantum computers store and process information using quantum two level systems (quantum bits or qubits) which unlike classical bits, can be prepared in superposition states. This key ability makes quantum computers extremely powerful compared to conventional computers when solving certain kinds of problems like finding prime factors of large numbers and searching large databases. The prime factorization quarntum algorithm has important implications for security as it can be used to break RSA encryption, a popular method for secure communication. Indian physicists and engineers are preparing for a deep dive into the quantum world that holds the secrets for developing exciting technologies for computing, communication, cryptography and many more.

With a solid research base and workforce founded on significant and reliable government support, it can lead to the creation of innovative applications by industries, thereby stimulating economic growth and job creation, which will feed back into a growing quantum-based economy. The governments financial and organizational support will also ensure that both public and private sectors will benefit. It will establish standards to be applied to all research and help stimulate a pipeline to support research and applications well into the future.

क्वांटम विशेषज्ञों का उपयोग उपग्रह प्रौद्योगिकी (क्यू यू इ एस टी) परियोजना

 2017 में लॉन्च किया गया क्वेस्ट हो रहा है

 इसरो के सहयोग से आर आर आई द्वारा लागू किया गया।

 आर आर आई की क्वांटम सूचना और कम्प्यूटिंग ( क्विक) प्रयोगशाला द्वारा किया गया क्वेस्ट, उपग्रह आधारित लंबी दूरी की क्वांटम संचार पर भारत की पहली परियोजना है।

 

 फरवरी 2021: प्रोफेसर उबासी सिन्हा के नेतृत्व में एक टीम ने एक संचार का प्रदर्शन किया जो दो संरचनाओं के बीच था जो केवल 50 मीटर अलग थे।

 क्वांटम संचार 300 मीटर से अधिक दूर

 क्वांटम उपग्रह प्रौद्योगिकी विकसित करने की दिशा में पहले कदम में,

 पिछले सप्ताह के अंत में इसरो ने दो इमारतों के बीच सुरक्षित संचार को सक्षम करने वाली एक तकनीक का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया जो मुक्त अंतरिक्ष क्वांटम संचार प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हुए 300 मीटर की दूरी पर थी।

 परिसर के भीतर दो लाइन-ऑफ़-विज़न इमारतों के बीच मुक्त-स्थान क्यू के डी का प्रदर्शन किया गया था।

 यह प्रयोग रात में किया गया था, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सीधी धूप से कोई हस्तक्षेप न हो।

 

 "यह एसएसी (अंतरिक्ष अनुप्रयोग केंद्र) इंजीनियरों के लिए एक बड़ी सफलता है जिन्होंने 19 मार्च को दो भवनों के बीच क्वांटम संचार का प्रदर्शन किया है। आज, उन्नत कंप्यूटर एन्क्रिप्शन को तोड़ सकते हैं और भविष्य के रणनीतिक संचार को क्वांटम संचार की आवश्यकता होगी। प्रत्येक देश को इसकी आवश्यकता होगी और हमें  इसका प्रदर्शन किया, “सिवन ने कहा।

 

 क्यूकेडी 

 क्वांटम कुंजी वितरण करने की अनुमति देता है

 एक गुप्त कुंजी उत्पन्न और वितरित करें

 जिसका उपयोग किसी संदेश को एन्क्रिप्ट या डिक्रिप्ट करने के लिए किया जा सकता है।

 क्या SAC तकनीक QKD (क्वांटम कुंजी वितरण) का उपयोग करती है, सिवन ने कहा: "हाँ।"  "क्वांटम कुंजी वितरण (QKD) तकनीक क्वांटम को कम करती है

 संचार प्रौद्योगिकी जो सुनिश्चित करती है

 क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों के आधार पर बिना शर्त डेटा सुरक्षा, जो पारंपरिक एन्क्रिप्शन सिस्टम के साथ संभव नहीं है, "

 क्वांटम संचार का लाभ।

 प्रौद्योगिकी सामरिक क्षेत्रों से लेकर डिजिटल पैसे के लेन-देन तक, अन्य चीजों के अलावा कई क्षेत्रों के लिए उपयोगी होगी और इसरो के पास इसके साथ ही उपग्रहों तक पहुंचाने की योजना है।

 "उपग्रह-आधारित क्वांटम संचार (SBQC) के प्रदर्शन के ISRO के लक्ष्य के लिए प्रयोग एक बड़ी सफलता है, जहाँ ISRO दो के बीच प्रौद्योगिकी का प्रदर्शन करने के लिए कमर कस रहा है।

 भारतीय जमीन स्टेशनों, "अंतरिक्ष एजेंसी गयी।

 माइकस 2016 में चीन द्वारा लॉन्च किया गया दुनिया का पहला क्वांटम-सक्षम उपग्रह है।

 इसे स्पेस स्केल (QUES) में क्वांटम प्रयोगों के रूप में भी जाना जाता है

 जो क्वांटम भौतिकी के क्षेत्र में चीनी अनुसंधान परियोजना है।  यह सफलता क्वांटम कुंजी वितरण (QKD) का उपयोग करके माइक्रियस द्वारा प्राप्त की गई थी।

 क्वांटम कुंजी वितरण एक तकनीक है जो संदेशों को एन्क्रिप्ट और डिक्रिप्ट करने के लिए उपयोग की जाने वाली कुंजी के सुरक्षित वितरण की अनुमति देती है।

 क्वांटम प्रौद्योगिकियों के चार डोमेन:

 I. क्वांटम संचार

 II।  क्वांटम सिमुलेशन

 III।  क्वांटम गणना

 IV।  क्वांटम सेंसिंग और मेट्रोलॉजी

 बजट 2020 ने क्वांटम पर 8000 करोड़ रुपये के राष्ट्रीय मिशन की घोषणा की प्रौद्योगिकी और अनुप्रयोग

 सरकार ने अपने बजट 2020 में क्वांटम टेक्नोलॉजीज एंड एप्लीकेशन पर एक राष्ट्रीय मिशन की घोषणा की है(एनएम-क्यूटीए) विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) द्वारा लागू किए जाने वाले पांच वर्षों की अवधि के लिए 8000 करोड़ रुपये के कुल बजट परिव्यय के साथ।

 वित्त मंत्री श्रीमती।  केंद्रीय बजट 2020 के भाषण में निर्मला सीतारमण ने कहा कि नई अर्थव्यवस्था स्थापित व्यापार मॉडल को बाधित करने वाले नवाचारों पर आधारित है।  आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस, इंटरनेट-ऑफ-थिंग्स (एलओटी), 3 डी प्रिंटिंग, ड्रोन, डीएनए डेटा स्टोरेज, क्वांटम कंप्यूटिंग आदि हैं।

 विश्व आर्थिक व्यवस्था को फिर से लिखना। "

 "क्वांटम तकनीक व्यापक प्रसार अनुप्रयोगों के साथ कंप्यूटिंग, संचार, साइबर सुरक्षा में नए मोर्चे खोल रही है। उम्मीद है कि बहुत सारे वाणिज्यिक अनुप्रयोग सैद्धांतिक निर्माणों से निकलेंगे जो इस क्षेत्र में विकसित हो रहे हैं। यह 8000 का परिव्यय प्रदान करने का प्रस्ताव है।  उन्होंने कहा कि क्वांटम टेक्नोलॉजीज एंड एप्लीकेशन पर राष्ट्रीय मिशन के लिए पांच साल की अवधि में करोड़ों, "।

 क्वांटम प्रौद्योगिकियां एक बड़ी विघटनकारी क्षमता के साथ तेजी से विश्व स्तर पर विकसित हो रही हैं।  अगली पीढ़ी

 परिवर्तनकारी प्रौद्योगिकियों को इस मिशन के तहत एक धक्का मिलेगा जिसमें क्वांटम कंप्यूटर और कंप्यूटिंग क्वांटम संचार, क्वांटम कुंजी वितरण, एन्क्रिप्शन, क्रिप्ट विश्लेषण, क्वांटम डिवाइस, क्वांटम सेंसिंग, क्वांटम सामग्री, क्वांटम घड़ी और इतने पर शामिल हैं।  मिशन के लिए ध्यान केंद्रित करने के क्षेत्र मौलिक विज्ञान, अनुवाद, प्रौद्योगिकी विकास, मानव और अवसंरचनात्मक संसाधन पीढ़ी में होंगे,

 नवाचार और स्टार्ट-अप राष्ट्रीय प्राथमिकताओं से संबंधित मुद्दों को संबोधित करने के लिए।

 

 उनके आवेदन जो बढ़ावा प्राप्त करेंगे, उनमें एयरो-स्पेस इंजीनियरिंग, संख्यात्मक मौसम भविष्यवाणी, सिमुलेशन, संचार और वित्तीय लेनदेन हासिल करना, साइबर सुरक्षा, उन्नत शामिल हैं

 विनिर्माण, स्वास्थ्य, कृषि, शिक्षा और अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्रों में उच्च कुशल निर्माण पर ध्यान केंद्रित करना

 रोजगार, मानव संसाधन विकास, स्टार्ट-अप और उद्यमिता प्रौद्योगिकी के लिए अग्रणी आर्थिक विकास का नेतृत्व करते हैं।

 क्वांटम प्रौद्योगिकियों की सीमा एक प्रमुख प्रौद्योगिकी व्यवधान है जो बदल जाएगी

 गणना, संचार और एन्क्रिप्शन के पूरे प्रतिमान।  यह माना जाता है कि इस उभरते हुए क्षेत्र में बढ़त हासिल करने वाले देशों को बहुपक्षीय आर्थिक विकास और प्रमुख नेतृत्व की भूमिका निभाने में अधिक लाभ होगा।

 अनुसंधान प्रयोगशालाओं में सक्रिय रुचि के एक क्षेत्र से क्वांटम विज्ञान और प्रौद्योगिकी का संक्रमण जो कि दिन-प्रतिदिन के जीवन में लागू किया जा सकता है, वह भी एक ऐसा उपयुक्त क्षण है जो कई स्टार्टअप कंपनियों को बनने और विकसित होने के लिए स्थान प्रदान करता है।  मिशन पूरे भारत में शैक्षणिक संस्थानों के भीतर मौजूदा गहरी शक्तियों पर ध्यान केंद्रित करता है, जो क्वांटम प्रौद्योगिकी से संबंधित प्रमुख कार्यक्षेत्रों में अंतःविषय अनुसंधान परियोजनाओं का समर्थन करता है, साथ ही साथ महत्वपूर्ण मुख्य क्षेत्रों में प्रमुख मूलभूत शक्तियों का विकास करता है।  क्यूटी अनुसंधान, परिचालन कार्यान्वयन, मानव संसाधन उपलब्धता और प्रौद्योगिकी विकास अल्पविकसित अवस्था में हैं।

 हमारे संचार, वित्तीय लेनदेन को सुरक्षित रखने, प्रतिस्पर्धी बने रहने, सामाजिक प्रगति करने, रोजगार पैदा करने, आर्थिक विकास को बढ़ावा देने और जीवन की समग्र गुणवत्ता में सुधार करने के लिए इन उभरती और विघटनकारी प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए तैयार होना सरकार और उद्योगों दोनों के लिए अनिवार्य हो गया है।  ।

 मिशन समाज की निरंतर बढ़ती तकनीकी आवश्यकताओं को संबोधित करने में सक्षम होगा, और अगली पीढ़ी की प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए प्रमुख देशों के अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रुझानों और सड़क मानचित्रों को ध्यान में रखेगा।

 मिशन के कार्यान्वयन से क्वांटम कंप्यूटरों को विकसित करने और लाने में मदद मिलेगी, फाइबर और मुक्त स्थान, क्वांटम एन्क्रिप्शन और क्रिप्ट-विश्लेषण और संबंधित तकनीकों के माध्यम से संचार प्राप्त होगा और देश के विशिष्ट राष्ट्रीय और क्षेत्रीय मुद्दों के समाधान में मदद करेगा।

 मिशन अगली पीढ़ी को कुशल जनशक्ति तैयार करने, अनुवादकीय अनुसंधान को बढ़ावा देने और उद्यमशीलता और स्टार्ट-अप पारिस्थितिकी तंत्र के विकास को प्रोत्साहित करने में मदद करेगा।  क्वांटम विज्ञान और प्रौद्योगिकी, प्रौद्योगिकी विकास और विज्ञान, प्रौद्योगिकी और इंजीनियरिंग विषयों में उच्च शिक्षा में उन्नत अनुसंधान को बढ़ावा देकर भारत को अन्य उन्नत देशों के बराबर लाया जा सकता है और कई प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष लाभों को प्राप्त कर सकता है।

 क्वांटम प्रौद्योगिकी क्वांटम सिद्धांत के सिद्धांतों पर आधारित है, जो परमाणु और उप-परमाणु स्तर पर ऊर्जा और पदार्थ की प्रकृति की व्याख्या करता है।  यह शास्त्रीय दुनिया की सीमाओं से परे सूचना प्रसंस्करण को प्राप्त करने के लक्ष्य के साथ, क्वांटम सिस्टम के नियंत्रण और हेरफेर की चिंता करता है।  कंप्यूटिंग, संचार, संवेदन, में बेहद जटिल समस्याओं के इंजीनियरिंग समाधान के लिए क्वांटम सिद्धांतों का उपयोग किया जाएगा।

 रसायन विज्ञान, क्रिप्टोग्राफी, इमेजिंग और यांत्रिकी।  क्वांटम क्षेत्र अभी तक व्यावसायीकरण के लिए परिपक्व नहीं हुआ है, क्योंकि अत्यधिक वैज्ञानिक चुनौतियां शामिल हैं।

 क्वांटम कंप्यूटर्स क्वांटम टू लेवल सिस्टम (क्वांटम बिट्स या क्वाइबिट्स) का उपयोग करके जानकारी संग्रहीत करते हैं और शास्त्रीय बिट्स के विपरीत, सुपरपोजिशन राज्यों में तैयार किए जा सकते हैं।  यह महत्वपूर्ण क्षमता क्वांटम कंप्यूटरों को पारंपरिक कंप्यूटरों की तुलना में बेहद शक्तिशाली बनाती है जब कुछ प्रकार की समस्याओं को हल करना जैसे बड़ी संख्या के प्रमुख कारक और बड़े डेटाबेस की खोज करना।  प्राइम फैक्टराइजेशन कर्नटम एल्गोरिदम में सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं क्योंकि इसका उपयोग सुरक्षित संचार के लिए एक लोकप्रिय तरीका आरएसए एन्क्रिप्शन को तोड़ने के लिए किया जा सकता है।  भारतीय भौतिक विज्ञानी और इंजीनियर क्वांटम दुनिया में एक गहन गोता लगाने की तैयारी कर रहे हैं, जो कंप्यूटिंग, संचार, क्रिप्टोग्राफी और कई और अधिक के लिए रोमांचक तकनीकों को विकसित करने के लिए रहस्य रखता है।

 एक ठोस अनुसंधान आधार और महत्वपूर्ण और विश्वसनीय सरकारी समर्थन पर स्थापित कार्यबल के साथ, यह उद्योगों द्वारा अभिनव अनुप्रयोगों के निर्माण का नेतृत्व कर सकता है, जिससे आर्थिक विकास और रोजगार सृजन को बढ़ावा मिलता है, जो बढ़ती हुई क्वांटम-आधारित अर्थव्यवस्था में वापस आ जाएगा।  सरकारें वित्तीय और संगठनात्मक समर्थन यह भी सुनिश्चित करेंगी कि सार्वजनिक और निजी दोनों क्षेत्रों को लाभ होगा।  यह सभी अनुसंधानों पर लागू होने वाले मानकों की स्थापना करेगा और भविष्य में अच्छी तरह से अनुसंधान और अनुप्रयोगों का समर्थन करने के लिए एक पाइपलाइन को प्रोत्साहित करने में मदद करेगा।