Квантни Интернет - како је, како то функционише? Предности. Куантум нетворк

Недавне студије, које су спровели европски и руски научници, показали су да кретање квантних и класичних информација успјешно коегзистира унутар граница истих оптичких линија преноса података. Ово даје прилику у будућности за постепени прелазак са уобичајеног Интернета, на мрежу засновану на парадоксима елементарних честица, квантној Интернет мрежи.

Убрзајте у истраживању

Компјутерска индустрија пуни пуч. Физичари са Универзитета у Пенсилванији рекли су да ће за четири године уобичајени силиконски чипови постићи своје границе. Смањити их даље неће бити могуће, па обични рачунари морају дуго да живе.

Они ће бити замењени фундаментално новим технологијама, квантним рачунарима. Уместо чипова биће елементарне честице. Због овога, могуће је оштро смањити величину и повећати продуктивност. Иако ови прототипи не раде брже од слабог рачунара, то је само питање времена. Заузврат, кориштењем најмоћнијег потенцијала, биће могуће рјешавати проблеме и потешкоће брже када се уводи потпуно нови, квантни Интернет.

Мистерије квантног интернета

Како функционише квантни Интернет? Шта је то и која је његова суштина? Разлика је у томе што се заснива на законима квантне механике. Научници су га посматрали као вруће, оштро подручје, које се може користити за описивање феномена који нису потпуно разумљиви. Један од њих је фотоелектрични ефекат.

Парадокси квантне физике у служби човечанства

Данас је јасно: у нашој блиској будућности улази такав феномен као квантни Интернет. Шта нам то може дати или како ће то бити? Можда ће ово бити још један прескок, сличан увођењу полупроводничких транзистора у прошлости.

Њен принцип заснован је на својству суперпозиције и квантном заплету. Он нема одређени спин, а када се мери један, други показује супротно. За потпуније разумевање ово значи да је свака елементарна информација о честицама невидљиво повезана са његовим "заплетеним" паром. А растојање између њих не игра никакву улогу, информације се преносе одмах.

Користећи ове аномалозне законе, постоје велике могућности у брзини и приватности преноса података. Немогуће је пресретати информације послате на овај начин, остављене неоткривене: било које читање оставља трагове или уништава почетне информације.

Брзина је бржа од мисли

Што се тиче најновијих података о мерењу брзине преноса података, они су невероватни за нашу машту. Она прелази брзину светлости десет хиљада пута. Али, највероватније, научници у будућности ће утврдити да је стопа преноса сигнала много већа од претходно дефинисана, као што је квантни Интернет. Шта то значи? Шта можемо да му дамо? Можда пренос сигнала на претходно незамисливе удаљености у свемиру и нова открића.

Нове технологије у фотонима

У технологији претварања фотона у носач информација, руски научници пронашли су употребу вештачких кристала, дијаманти. Испоставља се да када светлост пролази кроз кристале, она стиче својство течности и почиње да формира капљице, вортике, таласе. Може се слати било којим каналима. Генерално, понаша се као течност. Укључујући се може се спровести врло споро или чак се зауставити.

Ово је врло интересантно, с једне стране, и веома важно, јер вам омогућава да манипулишете светлом и чините било шта, укључујући, да бисте добили такав феномен као квантну Интернет мрежу. То омогућава да се користи као агент за пренос информација. Сада је главни носач електричне енергије. Али ово је несавршени предмет. Због тога сваки покрет или убрзање електричног набоја доводи до губитака енергије који улазе у околину и грејања процесора и чипова.

Интернет је већ више од 5% енергије коју производи. Због тога замена електрона са фотонима у идеалној варијанти доведе до смањења губитка колосалних количина енергије. Сходно томе, трошак самог Интернета ће се смањити.

Куантум Интернет у Русији

Рад у Русији на квантном Интернету је јединствен. Упркос малом финансирању и свим врстама препрека, научници су спровели довољно експеримената и постигли су у овој области заправо лидерску позицију. Као резултат тога, било је могуће створити јединствену институцију на високом нивоу. Комбинира експерименталне и теоријске групе, као и примењена истраживања. Ова институција делимично финансира Газпромбанк, делом држава у различитим облицима. У сваком случају, ово је пример који руска наука мора да прати без чега се зауставља.

Освајамо нове територије

У тренутној фази развоја квантног Интернета, помоћу квантне криптографије се могу назвати само технологије заштите података. Такве мреже данас су прилично једноставне везе од тачке до тачке. Научници покушавају створити заједничка рјешења, на основу којих се комбинују различити канали и методе енкрипције.

Ако пратите имплементацију идеје, резултати руских истраживача ће бити значајнији. Један пример је детектор једног фотонског емитора, развијеног у Институту Курцхатов.

За постојање таквог отварања као квантне Интернет мреже, научници треба да реше потешкоће у комбиновању посебне опреме за квантни пренос података и постојеће телекомуникационе мреже.

Главна питања леже у решењу преласка и амплификације сигнала. Ако шаљете информације на основу квантне количине, у складу са стандардним влакнима, неће проћи кроз регенератор. Према томе, једно решење је претварање сигнала у електрични сигнал, а затим се вратити у првобитни положај.

Данас је граница три стотине километара. Ово је раздаљина на којој је потребно регенерисати оптички сигнал. Потребан вам је и прототип квантни прекидач. Укупна количина проблематичних проблема може се ријешити само у року од десет година. Ипак, научници говоре о могућности "сјечивања" квантног Интернета. Шта то може донијети и како помоћи? Данас нема недвосмисленог одговора, али рјешавање питања увођења и довођења таквих технологија у обичног грађанина дефинитивно ће побољшати његов квалитет живота и сигурности.

Нова ера долази

Кина је данас поставила амбициозан пројекат, како би пренели квантну мрежу за 1200 километара, користећи сателит. Тренутно је постигнута растојања од највише 100 километара. Научници су развили како да заштити сигнал од ефеката метеоролошких услова. Међутим, ова сензација вероватније није повезана са телепортацијом, која се сваке године повећава, али са квантном криптографијом, другим речима, нови систем за шифровање података.

Квантни код нема могућност да пукне, тачније када пада информација нестаје. У ери сајбер-а то значи неповредивост. Дуго времена, они који траже сигурносне гаранције већ дуго користе квантну криптографију. Као што је, на пример, пре неколико година швајцарске банке почеле су размјењивати податке о својим купцима путем квантне мреже. За данас су ограничене на удаљености од неколико десетина километара. Исти систем се спрема да уведе руски квантни центар, као и да савлада пренос квантног сигнала преко сателита.

Имплементација и имплементација

И у то време у Санкт Петербургу, између две зграде универзитета у Русији, покренула је прву квантну Интернет мрежу. Информације се преносе користећи законе квантне физике. Најпаметнија корпорација и владе сада инвестирају у ову област. Будућа технологија преноса информација се примењује на основу постојеће. Фибер оптички кабл, познати рачунар, али нови генератор рутера и фотона.

Постојање новог Интернета почиње са ласером, где се налази извор појединачних фотона. Имају добру имовину како би пренели информације на заштићени начин. Један фотон се не може подијелити. Кључ је формиран тако да читање није могуће. За претварање фотона у медијум за складиштење, систем мења своје стање, фазу осцилације импулсног таласа. Данас је ниво развоја квантне технологије упоредив са оним што је мобилна комуникација изгледала прије тридесет година, потребно је још пет до десет година, а фотон кванта ће нам омогућити сигуран Интернет.

Квантни интернет у Казан

У Татарстану је покренута квантна Интернет мрежа, а експериментална локација налази се у Казану. Овај програм је важно достигнуће у развоју квантне комуникације у Русији. Према научницима, апсолутно је непогрешив напад хакера.

Данас, заштита наше Интернет мреже заснована је на енкрипцији математичких алгоритама, али чак и најкомплекснији код може бити хакован. Што су моћније компјутерске способности хакера, лакше и брже се израчунавају алгоритам шифровања.

Технологија описана у чланку ће постати нова мрежна сигурносна структура. Квантни интернет у Казану биће уједињен у четири чвора на удаљености од 30-40 километара један од другог. Цена опреме између две тачке је око сто хиљада долара. На експерименталном сајту, мрежа је показала квантну интернетску брзину од 117кб / ц са удаљености од два и по километара. Овај резултат је реда већи него у европским суђењима. У мрежи, губитак преноса квантних бита у оптичком каналу био је двадесет дБ. Ово је еквивалентно дужини од 100 километара. Важно је напоменути да садашњи пројекат укључује оперативну линију мреже телекомуникацијске инфраструктуре "Таттелецом".

Мрежа повезује градове

У 2017. години планирано је започети пројекат увођења нове технологије. Куантум Интернет у Татарстану ће омогућити повезивање уреда у различитим градовима. Ово је један од најважнијих задатака које је Казански аналитички центар КНИТУ-КАИ и његова глава поставили. Гледајући своје успјехе, без сумње, вјерује се да ће то бити тако.