Information and mathematical model of quantum communication channel state control processes
The most protected and stable communication systems today are quantum channels of information transmission and processing. Thanks to the unique properties of photons as information elements, it becomes possible to monitor and analyze the state of information flows in communication or information tra...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Kyiv National University of Construction and Architecture
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://es-journal.in.ua/article/view/314097 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Environmental safety and natural resources |
Репозитарії
Environmental safety and natural resources| id |
es-journalinua-article-314097 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Environmental safety and natural resources |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-10-28T07:19:42Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
mathematical model cryptography quantum neural network information protection decision support information model |
| spellingShingle |
mathematical model cryptography quantum neural network information protection decision support information model Зінченко, В.Л. Лифар, В.О. Information and mathematical model of quantum communication channel state control processes |
| topic_facet |
mathematical model cryptography quantum neural network information protection decision support information model математична модель криптографія квант нейронна мережа захист інформації підтримка рішень інформаційна модель |
| format |
Article |
| author |
Зінченко, В.Л. Лифар, В.О. |
| author_facet |
Зінченко, В.Л. Лифар, В.О. |
| author_sort |
Зінченко, В.Л. |
| title |
Information and mathematical model of quantum communication channel state control processes |
| title_short |
Information and mathematical model of quantum communication channel state control processes |
| title_full |
Information and mathematical model of quantum communication channel state control processes |
| title_fullStr |
Information and mathematical model of quantum communication channel state control processes |
| title_full_unstemmed |
Information and mathematical model of quantum communication channel state control processes |
| title_sort |
information and mathematical model of quantum communication channel state control processes |
| title_alt |
Інформаційна та математична модель процесів контролю стану квантового каналу зв’язку |
| description |
The most protected and stable communication systems today are quantum channels of information transmission and processing. Thanks to the unique properties of photons as information elements, it becomes possible to monitor and analyze the state of information flows in communication or information transmission channels. Physical attributes such as spin, polarization, radiation frequency, phase synchronization, and the quantum entanglement effect can be tracked and interpreted online to improve the quality and reliability of information in computer systems. In order to effectively use information in support or decision support systems, it is necessary to carefully formalize the processes and indicators of quantum systems for the creation of information processing and transmission, for which information and mathematical models should be created that describe the state of the quantum communication channel (QCC).The information model should allow the convolution of the information space. The mathematical model must prove the processes of tracking the states of quantum information and provide a description of the phase state of indicators of the quantum environment. A lock in a closed space with established cause-and-effect relationships is equal to a system of clear logic.The authors summarize the experience of developing and implementing the method of simulated dynamic modeling of events in an abstract communication channel, which allows formalizing and classifying cause-and-effect relationships of quantum carriers in the analyzed channels. It is proposed to use a unified neural network for the organization of SPPR in quantum-mechanical information transmission systems. Such a network could provide an automatic intelligent system state analysis mode. Such an analysis makes it possible to classify the aggregates of current system parameters to the level of diagnostics of the state of information flows and conclusions based on such diagnostics with the support of decision-making about the quality and reliability of the transmitted information. Such a system, working in OLAP (Online analytical processing) mode, could automatically manage the process of generation and transmission of information, reacting without human intervention to emerging critical errors or attempts at unauthorized system hacking. The observer effect leads to the fact that an attempt to measure the state of a photon inevitably causes an almost instantaneous change in this state. Attempting to parallelize a photon has the same consequences. This cannot be unnoticeable during further authorized acceptance of information. The analyzed quantum communication channel (QCM) consists of a set of technological elements distributed in space. The channel works in its own time, which is formed by clock pulses and creates a flow of information. |
| publisher |
Kyiv National University of Construction and Architecture |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://es-journal.in.ua/article/view/314097 |
| work_keys_str_mv |
AT zínčenkovl informationandmathematicalmodelofquantumcommunicationchannelstatecontrolprocesses AT lifarvo informationandmathematicalmodelofquantumcommunicationchannelstatecontrolprocesses AT zínčenkovl ínformacíjnatamatematičnamodelʹprocesívkontrolûstanukvantovogokanaluzvâzku AT lifarvo ínformacíjnatamatematičnamodelʹprocesívkontrolûstanukvantovogokanaluzvâzku |
| first_indexed |
2024-12-15T20:49:47Z |
| last_indexed |
2024-12-15T20:49:47Z |
| _version_ |
1818749610961666048 |
| spelling |
es-journalinua-article-3140972024-10-28T07:19:42Z Information and mathematical model of quantum communication channel state control processes Інформаційна та математична модель процесів контролю стану квантового каналу зв’язку Зінченко, В.Л. Лифар, В.О. mathematical model cryptography quantum neural network information protection decision support information model математична модель криптографія квант нейронна мережа захист інформації підтримка рішень інформаційна модель The most protected and stable communication systems today are quantum channels of information transmission and processing. Thanks to the unique properties of photons as information elements, it becomes possible to monitor and analyze the state of information flows in communication or information transmission channels. Physical attributes such as spin, polarization, radiation frequency, phase synchronization, and the quantum entanglement effect can be tracked and interpreted online to improve the quality and reliability of information in computer systems. In order to effectively use information in support or decision support systems, it is necessary to carefully formalize the processes and indicators of quantum systems for the creation of information processing and transmission, for which information and mathematical models should be created that describe the state of the quantum communication channel (QCC).The information model should allow the convolution of the information space. The mathematical model must prove the processes of tracking the states of quantum information and provide a description of the phase state of indicators of the quantum environment. A lock in a closed space with established cause-and-effect relationships is equal to a system of clear logic.The authors summarize the experience of developing and implementing the method of simulated dynamic modeling of events in an abstract communication channel, which allows formalizing and classifying cause-and-effect relationships of quantum carriers in the analyzed channels. It is proposed to use a unified neural network for the organization of SPPR in quantum-mechanical information transmission systems. Such a network could provide an automatic intelligent system state analysis mode. Such an analysis makes it possible to classify the aggregates of current system parameters to the level of diagnostics of the state of information flows and conclusions based on such diagnostics with the support of decision-making about the quality and reliability of the transmitted information. Such a system, working in OLAP (Online analytical processing) mode, could automatically manage the process of generation and transmission of information, reacting without human intervention to emerging critical errors or attempts at unauthorized system hacking. The observer effect leads to the fact that an attempt to measure the state of a photon inevitably causes an almost instantaneous change in this state. Attempting to parallelize a photon has the same consequences. This cannot be unnoticeable during further authorized acceptance of information. The analyzed quantum communication channel (QCM) consists of a set of technological elements distributed in space. The channel works in its own time, which is formed by clock pulses and creates a flow of information. Найбільш захищеними і стійкими системами зв'язку на сьогоднішній день є квантові канали передачі і обробки інформації. Завдяки унікальним властивостям фотонів як інформаційних елементів стає можливим відстежувати і аналізувати стан інформаційних потоків в каналах зв'язку або передачі інформації. Такі фізичні атрибути, як спін, поляризація, частота випромінювання, синхронізація фаз та ефект квантової заплутаності, можна відслідковувати та інтерпретувати в онлайн режимі, щоб покращити якість та достовірність інформації в комп'ютерних системах. Для того щоб ефективно застосовувати інформацію в системах супроводження або підтримки рішень, необхідно ретельно формалізувати процеси та показники квантових систем створення обробки та передачі інформації, для чого слід створити інформаційні та математичні моделі, що описують стан квантового каналу зв'язку (ККЗ).Інформаційна модель повинна дозволити згортку інформаційного простору. Математична модель повинна підтвердити процеси відстеження станів квантової інформації та надати опис фазового стану індикаторів квантового середовища. Замкнена система в просторі з усталеними причинно-наслідковими зв'язками рівнозначна системі чіткої логіки.Автори узагальнюють досвід розробки і впровадження методу імітаційного динамічного моделювання подій в абстрактному каналі зв’язку, що дозволяє формалізувати та класифікувати причинно-наслідкові зв'язки квантових носіїв в аналізованих каналах. Для організації СППР в квантово-механічних системах передачі інформації пропонується використовувати уніфіковану нейронну мережу. Така мережа могла б забезпечити автоматичний інтелектуальний режим аналізу стану системи. Такий аналіз дає можливість класифікації сукупностей поточних параметрів системи до рівня діагностики стану інформаційних потоків і висновків на основі такої діагностики з підтримкою прийняття рішення про якість та надійність переданої інформації. Така система, працюючи в OLAP (Online analytical processing) режимі, могла б автоматично забезпечити управління процесом генерації та передачі інформації, реагуючи без втручання людини на виникаючі критичні помилки або спроби несанкціонованого злому системи. Ефект спостерігача призводить до того, що спроба вимірювання стану фотона неминуче викликає практично миттєву зміну цього стану. Спроба розпаралелювання фотона має ті ж наслідки. Це не може бути непомітним при подальшому санкціонованому прийманні інформації. Канал квантового зв’язку (ККЗ), що аналізується, складається з множини технологічних елементів, розподілених в просторі. Канал працює у власному часі, що формується тактовими імпульсами та створює потік інформації. Kyiv National University of Construction and Architecture 2024-09-30 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/314097 10.32347/2411-4049.2024.3.151-160 Environmental safety and natural resources; Vol. 51 No. 3 (2024): Environmental safety and natural resources; 151-160 Екологічна безпека та природокористування; Том 51 № 3 (2024): Екологічна безпека та природокористування; 151-160 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2024.3 uk https://es-journal.in.ua/article/view/314097/305024 Авторське право (c) 2024 В.Л. Зінченко, В.О. Лифар http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |