મિત્રો, જો તમને કહેવામાં આવે કે બે અવિભાજ્ય સંખ્યા(prime number) 73 અને 79 નો ગુણાકાર કરો, તો તમે સરળતાથી તેનો જવાબ 5767 શોધી શકો છો પરંતુ જો તમને ઉલ્ટું પુછવામાં આવે કે બતાવો આ સંખ્યા 9967 કઇ બે અવિભાજ્ય સંખ્યાના ગુણાકાર વડે બની છે તો તમે નહીં જણાવી શકો અને જો જણાવી શકો તો તે માટે તમને સમય લાગશે. તે સમય દસ મિનિટનો હોય, એક કલાકનો હોય કે પછી એક દિવસનો પણ હોય શકે. તે આધારિત છે એ બાબત ઉપર કે આપની ગણિત ઉપર પકડ કેવીક છે. કહેવાનો મતલબ કોઇ સંખ્યા કેટલી અવિભાજ્ય સંખ્યા વડે બની છે તે આપણે આસાનીથી નથી બતાવી શકતાં. તેનું factorization આસાન નથી હોતું. આના માટે આપણને કમ્પ્યુટરની જરૂર પડે છે. ભલે કમ્પ્યુટર આપણાં કામને આસાન તો કરી દે છે પરંતુ આપણાં આજના કમ્પ્યુટર એટલા સક્ષમ નથી કે તેઓ ખુબ મોટી-મોટી અને જટિલ ગણતરીઓ કરી શકે. કેમકે તેમ કરવા માટે તેમને પુષ્કળ સમયની જરૂર પડે છે.
-
અહીં એન્ટ્રી થાય છે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરની...ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર, ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સના સિદ્ધાંતો આધારિત એવું કમ્પ્યુટર હોય છે જે જટિલ ગણતરીઓને(કે જેને કરવા માટે નોર્મલ કમ્પ્યુટરને વર્ષોના વર્ષો લાગતા હોય તેને) કેટલીક મિનિટોમાંજ કરી નાંખશે. હવે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર શું હોય છે? તે બિલકુલ અલગ વિષય છે. તેના વિશે ફરી ક્યારેક વાત કરીશું. ફિલહાલ આપણે તેને લગતી quantum cryptography ની વાત કરીએ.
-
આ માટે સૌપ્રથમ cryptography એટલે શું તે જાણી લઇએ. cryptography એક એવું વિજ્ઞાન છે જેના વડે આપણાં ડેટા/જાણકારીને છુપી(hide) રાખવામાં આવે છે. આ માટે encryption મેથડનો ઉપયોગ કરાય છે. હવે આ encryption એટલે શું? ઉદાહરણ વડે સમજીએ...ધારોકે તમે મને કોઇ મેસેજ પહોંચાડો છો(encryption વગર) તો તે મેસેજને ત્રીજો કોઇ વ્યક્તિ આસાનીથી વાંચી શકે છે પરંતુ encrypted મેસેજને વાંચવું તે વ્યક્તિ માટે લગભગ અશક્ય થઇ જાય છે. encryption ના ઘણાં પ્રકાર છે જેમકે અક્ષરને સંખ્યામાં ફેરવવું, શબ્દોને વેરવિખેર કરવું, મેસેજને ચિહ્નો દ્વારા બદલી નાંખવું વગેરે. ટૂંકમાં આખી પ્રણાલી સમજી લઇએ...
-
ધારોકે તમે મને મેસેજ પહોંચાડવા માંગો છો, તો તમારી પાસે બે ચાવી મૌજૂદ હશે (1) public key અને (2) private key. તમારી public key એ સઘળા લોકો પાસે મૌજૂદ હશે, જેઓ તમારા સંપર્કમાં છે. જ્યારે private key ફક્ત તમારી પાસે જ હશે. સૌપ્રથમ તમે મારી public key ની મદદથી મેસેજને encrypt કરશો અને જ્યારે તે મેસેજ મારી પાસે પહોંચી જશે ત્યારે હું મારી private key દ્વારા તે મેસેજને decrypt કરી લઇશ. હવે જરા વિચારો રસ્તામાં કોઇ હેકર તમારા મેસેજને આંતરી લે, તો પણ તે તેને વાંચી નથી શકતો. કેમકે તેની પાસે decryption key એટલેકે private key મૌજૂદ નથી. ભલે તેની પાસે તમારી public key હોય પરંતુ private key વગર તે તમારા મેસેજને વાંચી નથી શકતો.
-
પણ હાં, એક રસ્તો છે જેના વડે તે મેસેજને વાંચી શકે છે અને તે છે...public key ની મદદથી private key નો અંદાજો લગાવવો. મતલબ એવું પણ બની શકે કે હેકર reverse engineering કરી તમારી private key પણ બનાવી લે. હવે આવું કરવામાં તેને એક દિવસ, એક મહિનો, એક વર્ષ અથવા વર્ષોના વર્ષ પણ લાગી શકે પરંતુ ચિંતાજનક વાત એ છે કે જ્યારે ક્વાન્ટમ કમ્પ્યુટરો આવશે ત્યારે તેમને private key બનાવતા ફક્ત કેટલીક મિનિટો જ લાગશે. ભલે આજની encryption મેથડ આપણને એડવાન્સ લાગતી હોય પરંતુ ક્વાન્ટમ કમ્પ્યુટરના આગમન સાથે આપણી સઘળી ગુપ્તતા ખુલ્લી પડી જશે. સઘળી સિસ્ટમ ધ્વસ્ત થઇ જશે. તો પછી આનો ઉપાય?? ઉપાય છે...Quantum Cryptography.
-
Quantum Cryptography માં ક્વાન્ટમ મિકેનિક્સના સિદ્ધાંતો લાગુ પડશે. નોર્મલ કમ્પ્યુટર bit નો ઉપયોગ કરે છે. મતલબ 0 અને 1 સ્વરૂપે માહિતીનું આદાનપ્રદાન કરે છે કે જેને binary coding કહે છે. પરંતુ!! ક્વાન્ટમ કમ્પ્યુટર Q-bit એટલેકે ક્વાન્ટમ બીટનો ઉપયોગ કરે છે. નોર્મલ બીટમાં ફક્ત 0 અને 1 જ હોય છે જ્યારે Q-bit માં એક ત્રીજું સ્વરૂપ પણ હોય છે જેને superposition state કહે છે. અર્થાત આ એક એવી સ્થિતિ હોય છે જ્યાં પાર્ટિકલ 0 ફોર્મમાં પણ હોય છે અને 1 ના ફોર્મમાં પણ હોય છે અને તે ત્યાંસુધી superposition state માં રહે છે જ્યાંસુધી આપણે તેને measure નહીં કરીએ. જેવા આપણે તેને measure કરવાની કોશિશ કરીએ ત્યારે તેની superposition state ખંડિત થઇ જાય છે અને તે 0 અથવા 1 માંથી કોઇપણ સ્વરૂપને randomly પસંદ કરી લે છે.
-
હવે ધારોકે કોઇ ત્રીજો વ્યક્તિ તમારા મેસેજને વાંચવા માંગે છે તો તેણે Q-bit નું અવલોકન(observe) કરવું પડશે અને ઉપર આપણે જોઇ ગયા કે Q-bit નું અવલોકન કરવામાં આવે તો તેની superposition state ધ્વસ્ત થઇ જાય છે. પરિણામે ત્યાં ત્રુટિ(error) સર્જાશે. ટૂંકમાં કોઇ ત્રીજો વ્યક્તિ મેસેજને આંતરવાની કોશિશ કરશે તો, મોકલનાર અને વાંચનારને તુરંત ખબર પડી જશે કે કોઇ અન્ય મેસેજને વાંચવાનો પ્રયત્ન કરે છે. ટૂંકમાં Quantum Cryptography માં encrypted data ને કોપી કરવું અસંભવ છે.
