Kvantinė internetas - kas tai yra, kaip tai veikia? Privalumai. Kvantinė tinklas

Verslas

Naujausi tyrimai atliktiEuropos ir Rusijos mokslininkai parodė, kad kvantinės ir klasikinės informacijos judėjimas gali sėkmingai egzistuoti vienose šviesolaidinėse duomenų perdavimo linijose. Tai ateityje suteiks galimybę palaipsniui pereiti nuo įprasto interneto į tinklą, pagrįstą elementariųjų dalelių paradoksais - kvantu internetiniu tinklu.

Spartinti mokslinius tyrimus

Kompiuterių pramonė pradeda perversmą. Fizikai iš Pensilvanijos universiteto teigė, kad po ketverių metų tradicinių silicio lustai pasieks savo ribą. Sumažinti jų toliau nebus įmanoma, todėl įprasti kompiuteriai turi gyventi ne ilgai.

Kvantinė internetas, kas tai yra

Jie bus pakeisti iš esmės naujatechnologija, kvantiniai kompiuteriai. Vietoj lustai bus elementarios dalelės. Dėl to galima smarkiai sumažinti dydį ir padidinti našumą. Nors šie prototipai neveikia greičiau nei silpnas kompiuteris, tai tik laiko klausimas. Savo ruožtu, naudojant galingiausią potencialą, bus galima greičiau išspręsti problemas ir sunkumus, kai bus įdiegtas iš esmės naujas kvantinis internetas.

Kvantinės interneto paslaptys

Kaip veikia "Quantum Internet"? Kas tai ir kokia jo esmė? Skirtumas tas, kad jis yra pagrįstas kvantinės mechanikos įstatymais. Mokslininkai tai suvokė kaip karštą, aštrią sritį, kuri gali būti naudojama nepakankamai suprantamiems reiškiniams apibūdinti. Vienas iš jų yra fotoelektrinis efektas.

Kvantinės fizikos paradoksai, tarnaujantys žmonijai

Šiandien aišku: artimiausioje ateityje pateksime į tokį reiškinį, kaip kvantinis internetas. Ką tai gali mums duoti ar kaip tai bus? Galbūt tai bus dar vienas šuolis, panašus į puslaidininkinių tranzistorių įvedimą praeityje.

Jo principas yra pagrįstas superpozicijos irkvantinis įsipainiojimas. Jis neturi tam tikros nugaros ir kai matuoja vieną, antroji rodo priešingą. Siekiant išsamesnio supratimo, tai reiškia, kad kiekviena elementariosios dalelės, pernešančios informaciją, yra nematomai susieta su jos "įmone" poros. Ir atstumas tarp jų neturi jokio vaidmens, informacija perduodama iš karto.

Naudodamiesi šiais anomaliais įstatymais, atidarykitedideles duomenų perdavimo spartos ir privatumo galimybes. Tokiu būdu perduodama informacija, likusi nepastebėta, yra neįmanoma: bet koks skaitymas palieka pėdsakus arba naikina pradinę informaciją.

Greitis yra greičiau nei manoma

Atsižvelgiant į naujausius matavimo duomenisduomenų perdavimo greitis, tada jie yra nuostabūs mūsų vaizduotėje. Ji viršija šviesos greitį dešimt tūkstančių kartų. Tačiau labiausiai tikėtina, kad mokslininkai ateityje pastebės, kad signalo perdavimo greitis yra daug didesnis nei anksčiau apibrėžta, pavyzdžiui, yra "Kvantinė" internetas. Ką tai reiškia? Ką mes galime suteikti? Galbūt signalų perdavimas anksčiau neįsivaizduojamiems kosmoso atstatymams ir naujiems atradimams.

Naujos fotonų technologijos

Rusijos mokslininkai technologijoje konvertuoti fotonus į informacijos vežėją rasta naudoti dirbtinai išaugintų kristalų, būtent deimantų.

Kvantinio interneto tinklas
Pasirodo, kad kai šviesa praeina pro kristalus,jis įgyja skysčio savybę ir pradeda formuotis lašus, sūkurius, bangas. Jį galima siųsti bet kuriais kanalais. Apskritai elgiasi kaip skystis. Visų pirma, jis gali plisti labai lėtai arba net sustabdyti.

Tai labai įdomu, iš vienos pusėstai yra svarbu, nes tai leidžia jums manipuliuoti šviesa ir daryti viską, taip pat, kad gautumėte tokį reiškinį kaip kvantinis interneto tinklas. Tai leidžia jį naudoti kaip informacijos perdavimo agentą. Dabar jo pagrindinis vežėjas yra elektros krūvis. Bet tai yra netobulas objektas. Todėl bet koks elektros krūvio judėjimas arba pagreitis sukelia energijos nuostolius, kurie patenka į aplinką ir kaitina procesorių bei lustų elementus.

Internetas jau yra daugiau5 proc. Pagamintos energijos. Todėl, pakeitus elektroną fotonais idealiu variantu, sumažės milžiniškų energijos kiekių praradimas. Atitinkamai pačios kainos internete sumažės.

Kvantinė internetas Rusijoje

Darbas Rusijoje dėl "Quantum Internet" yra unikalus. Nepaisant finansavimo trūkumo ir visų rūšių kliūčių, mokslininkai atliko pakankamai bandymų ir pasiekė pirmaujančią poziciją šioje srityje.

Rusijoje pradėjo veikti pirmasis kvantinis interneto tinklas
Dėl to pavyko sukurti unikalų, aukštąInstituto lygis. Ji sujungia eksperimentines ir teorines grupes, taip pat taikomuosius tyrimus. Šią instituciją iš dalies finansuoja "Gazprombank", iš dalies - valstybė įvairiais būdais. Bet kokiu atveju tai yra pavyzdys, kurį reikėtų laikytis rusų mokslo srityje, nieko nesikalbindamas.

Užkariaukite naujas teritorijas

Dabartiniame Kvantinio interneto plėtros etapegali būti vadinama duomenų apsaugos technologija naudojant kvantinę kriptografiją. Tokie tinklai šiandien yra gana paprastos nuo taško iki taško jungtys. Mokslininkai siekia kurti bendrus sprendimus, kurių pagrindu yra sujungti įvairūs šifravimo kanalai ir metodai.

Jei vadovausitės idėjos įgyvendinimu, tuometRusijos mokslininkų rezultatai bus reikšmingesni. Vienas iš pavyzdžių - Kurčatovo instituto, sukurto vieno fotonų emiterio detektorius.

Kvantinis interneto greitis

Dėl to, kad egzistuoja toks kvantinės atradimasinternete, mokslininkai turi išspręsti sunkumus, susijusius su specialios įrangos, skirtos kvantinei duomenų perdavimui, ir esamų telekomunikacijų tinklų derinimui.

Pagrindiniai klausimai yra perjungimo ir sprendimosignalo stiprinimas. Jei siunčiate informaciją pagal kvantą, ant standartinio optinio pluošto jis nepersijungs per regeneratorių. Todėl vienas iš sprendimų yra paversti signalą į elektrinį, tada grįžti į pradinę padėtį.

Šiuo metu riba yra trys šimtai kilometrų. Tai atstumas, kuriuo reikia atkurti optinį signalą. Jums taip pat reikia prototipinio kvantinio jungiklio. Bendras probleminių problemų skaičius gali būti išspręstas tik per dešimt metų. Nepaisant to, mokslininkų ratuose jie teigia, kad galima "apželdinti" kvantinį internetą. Ką tai gali padaryti ir kaip padėti? Šiandien nėra konkretaus atsakymo, tačiau tokių technologijų įvedimo ir pateikimo įprastam piliečiui klausimo sprendimas neabejotinai pagerins jo gyvenimo ir saugos kokybę.

Atsiras nauja era

Šiandien Kinija sukūrė plataus užmojo projektą, perduodantį per 1200 km kvantinį tinklą per palydovą.

Kvantinė internetas Rusijoje
Šiuo metu pasiekiamas maksimalus atstumas.šimtas kilometrų. Mokslininkai sukūrė, kaip apsaugoti signalą nuo meteorologinių sąlygų poveikio. Tačiau šis jausmas labiau susijęs ne su teleportavimu, kas kasmet didėja, bet su kvantine kriptografija, kitaip tariant, su nauja duomenų šifravimo sistema.

Kvantinio kodo negalima kreko, tiksliauKai jis nulaužtas, informacija išnyksta. Elektroninės karo epochoje tai reiškia nesaugumą. Kvantinė kriptografija jau seniai naudojama tų, kurie siekia saugumo garantijų. Pavyzdžiui, prieš kelerius metus Šveicarijos bankai pradėjo keistis duomenimis apie savo klientus per kvantinį tinklą. Šiandien jie yra tik keleto dešimčių kilometrų atstumu. Tokia pati sistema ruošiasi pristatyti Rusijos Kvantinė centrą, taip pat valdyti kvantinio signalo per kosminį palydovą perdavimą.

Įgyvendinimas ir įgyvendinimas

Tuo tarpu Sankt Peterburge, tarp dviejų Rusijos universiteto pastatų, jie pradėjo pirmąjį kvantifikavimo interneto tinklą.

kvantinis tinklas
Informacija perduodama naudojant kvantinius įstatymusfizika. Dabar protingiausios korporacijos ir vyriausybės investuoja į šią sritį. Būsimoji informacijos perdavimo technologija yra įgyvendinama remiantis esama. Skaidulinis optinis kabelis, pažįstamas kompiuteris, tačiau naujas maršrutizatorius ir fotonų generatorius.

Pradedamas naujo interneto egzistavimaslazeris, kuriame yra atskirų fotonų šaltinis. Jie turi gerą savybę perduoti informaciją saugiu būdu. Vieno fotono nėra galima suskirstyti. Raktas yra suformuotas taip, kad skaitymas neįmanomas. Kad fotoną paverstų informacijos laikmena, sistema keičia savo būseną, impulsinės bangos virpesių fazę. Šiandien kvantinių technologijų plėtros lygis yra panašus į tai, kaip judriojo ryšio ryšys atrodė prieš trisdešimt metų, praėjus penkeriems ar dešimties metams, o fotonų kvantos galės mums suteikti saugią informaciją internete.

Kvantinė internetas Kazanėje

Tatarstane pradėjo veikti Kvantinė interneto tinklas,Jos eksperimentinė vieta yra Kazanėje. Ši programa yra svarbus pasiekimas kuriant kvantinius ryšius Rusijoje. Pasak mokslininkų, ji yra visiškai nepalanki įsilaužimų išpuolių.

Šiandien mūsų interneto tinklo apsauga yra pagrįstamatematinių algoritmų šifravimas, bet net sudėtingiausias kodas gali būti sugadintas. Kuo galingesni yra įsilaužėlių skaičiavimo pajėgumai, tuo lengviau ir greičiau apskaičiuojamas šifravimo algoritmas.

Straipsnyje aprašyta technologija taps nauja.tinklo saugumo struktūra. Kvantinė internetas Kazanėje bus sujungtas į keturis mazgus 30-40 kilometrų atstumu vienas nuo kito. Tarp dviejų punktų rinkimo kaina yra apie šimtą tūkstančių dolerių. Bandomasis tinklas parodė 117 kb / s kvantinį interneto greitį, kurio atstumas yra du su puse kilometro. Šis rezultatas yra daug didesnis nei Europos testuose. Tinkle kintamųjų bitų perdavimo nuostolių greitis optiniame kanale buvo dvidešimt dB. Tai atitinka linijos ilgį šimtą kilometrų.

Kvantinė internetas Tatarstane
Verta pažymėti, kad šiame projekte dalyvavo esama telekomunikacijų tinklo infrastruktūros infrastruktūra "Tattelecom".

Tinklas sujungs miestus

2017 m. Planuojama pradėti projektąnaujų technologijų diegimas. Kvantinis internetas Tatarstane leis prijungti biurus įvairiuose miestuose. Tai yra viena iš svarbiausių užduočių, kurias "Kazanės kvantinis centras" KNRTU-KAI ir jo lyderis nustato patys Stebint jų pažangą, be jokios abejonės, manoma, kad taip bus.