DRDO का क्वांटम कुंजी वितरण: QKD, राष्ट्रीय क्वांटम मिशन और सुरक्षित संचार
DRDO की QKD प्रणाली, फोटॉन-आधारित सुरक्षित कुंजी वितरण, No-Cloning Theorem, National Quantum Mission और भविष्य की साइबर सुरक्षा चुनौतियों का UPSC अध्ययन।
पाठ्यक्रम से संबंध
- प्रारंभिक: क्वांटम यांत्रिकी, QKD, National Quantum Mission और DRDO।
- मुख्य GS-III: सूचना प्रौद्योगिकी, साइबर सुरक्षा, उभरती प्रौद्योगिकी और महत्वपूर्ण अवसंरचना सुरक्षा।
चर्चा में क्यों?
DRDO की Young Scientist Laboratory for Quantum Technologies (DYSL-QT) ने वाणिज्यिक ऑप्टिकल फाइबर नेटवर्क पर एंड-टू-एंड Quantum Key Distribution (QKD) प्रणाली का सफल परिचालन प्रदर्शन किया। अध्ययन सामग्री के अनुसार स्वदेशी प्रणाली ने 100 किमी से अधिक दूरी पर सैन्य-ग्रेड डेटा एन्क्रिप्शन के लिए सुरक्षित कुंजी वितरण का प्रदर्शन किया। इसे ₹6,003 करोड़ के राष्ट्रीय क्वांटम मिशन से जोड़ा गया है।
QKD क्या है?
QKD गुप्त क्रिप्टोग्राफिक कुंजियाँ साझा करने के लिए प्रकाश के एकल फोटॉनों और क्वांटम यांत्रिकी के नियमों का उपयोग करता है। इसकी सुरक्षा का आधार कठिन गणितीय समस्याओं के बजाय भौतिकी के नियम हैं।
दो प्रमुख सिद्धांत
- हाइजेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत: क्वांटम अवस्था का मापन स्वयं उस अवस्था को प्रभावित कर सकता है।
- No-Cloning Theorem: किसी अज्ञात क्वांटम अवस्था की हूबहू प्रतिलिपि बनाना संभव नहीं है।
ईव्सड्रॉपिंग का पता कैसे चलता है?
यदि कोई तीसरा पक्ष फोटॉनों को मापने या बीच में हस्तक्षेप करने की कोशिश करता है, तो क्वांटम अवस्था में परिवर्तन होता है। इससे प्रेषक और प्राप्तकर्ता संभावित घुसपैठ पहचान सकते हैं और संदिग्ध कुंजी को अस्वीकार कर सकते हैं।
राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (NQM)
- अवधि: 2023-24 से 2030-31।
- परिव्यय: ₹6,003 करोड़।
- चार विषयगत हब: क्वांटम कंप्यूटिंग; क्वांटम संचार; क्वांटम सेंसिंग एवं मेट्रोलॉजी; क्वांटम सामग्री एवं उपकरण।
- लक्ष्य: अध्ययन सामग्री में 2,000 किमी तक जमीनी फाइबर नेटवर्क पर सुरक्षित QKD और उपग्रह-आधारित अंतर-महाद्वीपीय क्वांटम संचार का लक्ष्य दिया गया है।
मुख्य परीक्षा हेतु विश्लेषण
राष्ट्रीय सुरक्षा और डिजिटल संप्रभुता
Store Now, Decrypt Later का खतरा यह है कि विरोधी आज एन्क्रिप्टेड रक्षा या कूटनीतिक डेटा संग्रहित करें और भविष्य में शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटर उपलब्ध होने पर उसे डिक्रिप्ट करने का प्रयास करें। QKD भविष्य-सुरक्षित कुंजी वितरण के एक मार्ग के रूप में देखा जाता है।
ऐसी तकनीक वित्तीय नेटवर्क, स्टॉक एक्सचेंज, पावर ग्रिड और अन्य महत्वपूर्ण अवसंरचना के उच्च-संवेदनशील संचार में भी उपयोगी हो सकती है।
तकनीकी चुनौतियाँ
ऑप्टिकल फाइबर में फोटॉन क्षीणन के कारण बिना क्वांटम रिपीटर दूरी सीमित रहती है; अध्ययन सामग्री इसे लगभग 100–150 किमी के दायरे से जोड़ती है। एकल-फोटॉन डिटेक्टर और उच्च-गुणवत्ता वाले क्वांटम उपकरणों की लागत भी चुनौती है।
आगे की राह
उपग्रह-से-जमीन क्वांटम संचार और समानांतर रूप से Post-Quantum Cryptography (PQC) एल्गोरिदम का विकास आवश्यक है।
विगत वर्षों के सटीक प्रश्न
प्रारंभिक परीक्षा 2026
राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (NQM) के संबंध में, निम्नलिखित में से कौन-सा/कौन-से कथन सही है/हैं?
- इसका उद्देश्य 50–1000 भौतिक क्यूबिट की क्षमता वाले मध्यवर्ती-स्तर के क्वांटम कंप्यूटर विकसित करना है।
- इसके कार्यान्वयन के अंतर्गत संपूर्ण भारत के शैक्षणिक और राष्ट्रीय अनुसंधान एवं विकास संस्थानों में चार विषयगत केंद्रों (T-Hubs) की स्थापना करना सम्मिलित है।
नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर उत्तर चुनिए:
(क) केवल 1 (ख) केवल 2 (ग) 1 और 2 दोनों (घ) न तो 1, न ही 2
राष्ट्रीय क्वांटम मिशन का लक्ष्य मध्यवर्ती स्तर के क्वांटम कंप्यूटर विकसित करना और चार विषयगत केंद्रों के माध्यम से क्वांटम अनुसंधान को संगठित करना है।
प्रारंभिक परीक्षा 2022
“क्यूबिट (qubit)” शब्द का उल्लेख निम्नलिखित में कौन-से एक प्रसंग में होता है?
(क) क्लाउड सेवाएँ (ख) क्वांटम संगणन (ग) दृश्य प्रकाश संचार प्रौद्योगिकियाँ (घ) बेतार संचार प्रौद्योगिकियाँ
क्यूबिट क्वांटम सूचना की मूल इकाई है और क्वांटम संगणन में प्रयुक्त होता है।
क्वांटम कुंजी वितरण पर कोई काल्पनिक मुख्य परीक्षा विगत प्रश्न नहीं जोड़ा गया है। नीचे दिया मुख्य प्रश्न अभ्यास हेतु है और उसका अलग उत्तर-पृष्ठ उपलब्ध है।
अभ्यास प्रश्न
प्रारंभिक प्रश्न
QKD के संदर्भ में: (1) फोटॉनों के क्वांटम गुणों से एन्क्रिप्शन कुंजी वितरित की जाती है। (2) No-Cloning Theorem के अनुसार अज्ञात क्वांटम अवस्था की सटीक प्रतिलिपि असंभव है। (3) कोई अनधिकृत पक्ष बिना निशान छोड़े QKD संचार सुन सकता है।
सही उत्तर: केवल 1 और 2। कथन 3 गलत है क्योंकि हस्तक्षेप क्वांटम अवस्था को प्रभावित करता है और इसका पता लगाया जा सकता है।
मुख्य परीक्षा अभ्यास
15 अंक · 250 शब्द
आधार सामग्री
यह लेख 16 अक्टूबर 2026 की उपयोगकर्ता-प्रदत्त दैनिक समसामयिकी अध्ययन सामग्री के आधार पर व्यवस्थित किया गया है। मूल तथ्य, प्रश्न और विश्लेषण उसी सामग्री के अनुरूप रखे गए हैं।