Квантов интернет - как е, как работи? Ползи. Квантова мрежа

Скорошни проучвания, реализирани от европейски и руски учени са показали, че движението на квантовата и класическата информация може успешно да съществуват съвместно в рамките на границите на едни и същи данни от оптични влакна, излъчващи линии. Това дава възможност в бъдеще за постепенен преход от традиционната интернет до мрежата въз основа на парадоксите на елементарни частици, квантова Интернет.

Ускоряване на научните изследвания

Компютърната индустрия прави преврат. Физиците от университета в Пенсилвания заявиха, че след четири години обикновените силиконови чипове ще достигнат границата си. Намаляването им допълнително няма да бъде възможно, така че обикновените компютри трябва да живеят не дълго.

Те ще бъдат заменени от фундаментално нови технологии, квантови компютри. Вместо чипове ще има елементарни частици. Поради това е възможно да се намали рязко размерът и да се увеличи производителността. Засега тези прототипи не работят по-бързо от слаб компютър, но това е просто въпрос на време. На свой ред, с помощта на най-мощния потенциал, ще бъде възможно да се решават проблемите и трудностите по-бързо, когато се въведе основно нов квантов интернет.

Мистерии на квантовия интернет

Как функционира квантовият интернет? Какво е и какво е нейната същност? Разликата е, че тя се основава на законите на квантовата механика. Учените го възприемат като гореща, остра област, която може да се използва за описване на явления, които не са напълно разбрани. Един от тях е фотоелектричният ефект.

Парадокси на квантовата физика в служба на човечеството

Днес е ясно: в нашето близко бъдеще ще се появи такъв феномен като квантовия интернет. Какво може да ни донесе или как ще бъде? Може би това ще бъде друг скок, подобно на въвеждането на полупроводникови транзистори в миналото.

Нейният принцип се основава на свойството на суперпозицията и квантово заплитане. Той няма определено завъртане, а когато измерва един, вторият показва обратното. За по-пълно разбиране, това означава, че всяка информация, съдържаща елементарни частици, е невидимо свързана с нейната "заплетена" двойка. И разстоянието между тях не играе никаква роля, информацията се предава незабавно.

При използването на тези аномални закони съществуват огромни възможности за бързина и неприкосновеност на предаването на данни. За да пресече информацията, изпратена по този начин, оставайки незабелязана, е невъзможно: всяко прочитане оставя следи или унищожава първоначалната информация.

Скоростта е по-бърза от мисълта

Що се отнася до последните данни за измерването на скоростта на предаване на данни, те са невероятни за нашето въображение. Превишава скоростта на светлината в десет хиляди пъти. Но най-вероятно учените в бъдеще ще открият, че скоростта на предаване на сигнала е много по-висока от предварително определената, като квантовия интернет. Какво означава това? Какво можем да дадем? Може би, предаването на сигнали до немислими разстояния в космоса и нови открития.

Нови технологии в фотоните

В технологията за преобразуване на фотоните в носител на информация руските учени откриха употребата на изкуствено израснали кристали, а именно диаманти. Оказва се, че когато светлината преминава през кристали, тя придобива свойството на течност и започва да образува капчици, вихри, вълни. Тя може да бъде изпратена по канали. Като цяло се държи като течност. По-специално, тя може да се разпространи с много бавна скорост или дори да спре.

Това е много интересно, от една страна, и е много важно, тъй като тя позволява да се манипулира със светлина и направи всичко, включително и за получаване на феномена на квантов интернет. Това позволява да се използва като агент за прехвърляне на информация. Сега неговият основен носител е електрическият заряд. Но това е несъвършен обект. Следователно всяко движение или ускоряване на електрическото зареждане води до загуби на енергия, които навлизат в околната среда и отопляват процесора и елементите на чипа.

Самият интернет вече струва повече от 5% от произведената от него енергия. Следователно, заместването на електрона с фотони в идеален вариант ще доведе до намаляване на загубата на колосални количества енергия. Съответно, цената на самия интернет ще спадне.

Квантов интернет в Русия

Работата в Русия по квантовия интернет е уникална. Независимо от недостатъчното финансиране и всички видове препятствия, учените са провели достатъчно експерименти и в тази област са постигнали на практика водеща позиция. В резултат на това беше възможно да се създаде уникална институция на високо ниво. Той съчетава експериментални и теоретични групи, както и приложни изследвания. Тази институция е частично финансирана от "Газпромбанк", частично от държавата в различни форми. Във всеки случай това е пример, който трябва да следва руската наука, без да се спира нищо.

Завладяване на нови територии

На текущия етап от развитието на квантовия интернет може да се назоват само технологии за защита на данните с помощта на квантова криптография. Такива мрежи днес са доста прости връзки от точка до точка. Учените се опитват да създадат съвместни решения, въз основа на които се комбинират различни канали и методи за криптиране.

Ако следвате изпълнението на идеята, резултатите от руските изследователи ще бъдат по-значими. Един пример е детекторът на един фотомонов емитер, разработен в Института Курчатов.

За съществуването на такова отваряне като квантова интернет мрежа учените трябва да решат трудностите при комбинирането на специално оборудване за квантово предаване на данни и съществуващите телекомуникационни мрежи.

Основните проблеми се крият в решението за превключване и усилване на сигнала. Ако изпращате информация въз основа на квантово, съгласно стандартното влакно, то няма да премине през регенератора. Ето защо едно решение е да се преобразува сигналът в електрически сигнал и след това да се върне в първоначалното му положение.

Днес границата е триста километра. Това е разстоянието, на което е необходимо да се регенерира оптичният сигнал. Прототип на квантов превключвател също е необходим. Общият размер на проблематичните проблеми може да бъде разрешен само в рамките на десет години. Независимо от това, учените казват за възможността за "осаждане" на квантовия интернет. Какво може да донесе това и как да помогне? Днес няма недвусмислен отговор, но решаването на въпроса за въвеждането и въвеждането на такива технологии в обикновения гражданин определено ще подобри качеството му на живот и безопасност.

Новата ера идва

Китай днес е поставил амбициозен проект, за да извърши предаване на квантовата мрежа за 1200 километра, използвайки сателит. В момента е достигнато разстояние от максимум 100 километра. Учените са разработили как да защитят сигнала от ефектите на метеорологичните условия. Все пак, това усещане е свързано не толкова с телепортация, която се увеличава всяка година, и квантова криптография, с други думи, новата система за криптиране.

Квантовият код не може да се справи по-точно, ако е счупен, информацията изчезва. В ерата на кибервойната, това означава неуязвимост. От дълго време онези, които търсят гаранции за сигурност, използват дълго време квантова криптография. Както например преди няколко години швейцарските банки започнаха да обменят данни за своите клиенти чрез квантова мрежа. Днес те са ограничени до няколко десетки километра. Същата система се подготвя за въвеждане на руския квантов център, както и за овладяване на прехвърлянето на квантов сигнал през спътник.

Изпълнение и изпълнение

И в този момент в Санкт Петербург, между двете сгради на университета в Русия, стартира първата квантова интернет мрежа. Информацията се предава чрез законите на квантовата физика. Най-умните корпорации и правителства в момента инвестират в тази област. Бъдещата технология за обмен на информация се изпълнява въз основа на съществуващата. Оптичен кабел, познат компютър, но нов маршрутизатор и фотогенератор.

Наличието на нов интернет започва с лазер, където се намира източникът на единични фотони. Те имат добра собственост, за да предават информация по защитени начини. Един фототон не може да бъде разделен. Ключът се формира по такъв начин, че четенето не е възможно. За да превърне фотон в запаметяваща среда, системата променя състоянието си, фазата на трептене на импулсната вълна. Днес нивото на развитие на квантовата технология е сравнимо с това, което мобилната връзка изглеждаше преди трийсет години, ще преминат пет до десет години и фотоантите ще могат да ни дадат сигурен информационен интернет.

Квантов интернет в Казан

В Татарстан стартира квантова интернет мрежа, а нейният експериментален сайт се намира в Казан. Тази програма е важно постижение в развитието на квантово свързване в Русия. Според учените, това е абсолютно неуязвимо за хакерски атаки.

Днес защитата на нашата интернет мрежа се основава на криптиране на математически алгоритми, но дори и най-сложният код може да бъде хакнат. Колкото по-мощни са компютърните способности на хакерите, толкова по-лесно и по-бързо се изчисляват алгоритъм за криптиране.

Технологията, описана в статията, ще се превърне в нова структура за мрежова сигурност. Квантовата интернет в Казан ще бъде обединена в четири възли на разстояние 30-40 километра една от друга. Цената на оборудването между две точки е около сто хиляди долара. На експерименталния сайт мрежата показва квантова интернет скорост от 117 кб / с на разстояние два и половина километра. Този резултат е с порядък по-висок от този в европейските тестове. В мрежата предавателната загуба на квантови бита в оптичен канал беше двадесет dB. Това е равно на дължина на линията сто километра. Трябва да се отбележи, че настоящият ред на телекомуникационната инфраструктурна мрежа "Татлеком" е включен в този проект.

Мрежата свързва градовете

През 2017 г. се планира да започне проект за въвеждане на нова технология. Квантовият интернет в Татарстан ще позволи да се свържат офиси в различни градове. Това е една от най-важните задачи, които Казийският квантов център на КННТУ-КАИ и неговият лидер са си поставили. Гледайки напредъка си, без съмнение вярваше, че ще бъде така.