Quantum internet - wat dit is, hoe dit werk? Voordele. kwantum netwerk

Onlangse studies het besef deur Europese en Russiese wetenskaplikes het getoon dat die beweging van die kwantum en klassieke inligting kan suksesvol mede-bestaan binne die grense van dieselfde veseloptiese data uitsaai lyne. Dit maak dit moontlik in die toekoms vir 'n geleidelike oorgang van die tradisionele Internet om die netwerk op die basis van die paradokse van elementêre deeltjies, kwantum Internet.

Ons versnel navorsing

In die rekenaar bedryf verval staatsgreep. Fisici van die Universiteit van Pennsylvania het gesê dat na vier jaar van konvensionele silicon chip hul limiet bereik. Verminder hulle verder nie moontlik is, so die konvensionele rekenaars hoef nie 'n lang tyd leef.

Hulle sal vervang word deur 'n fundamentele nuwe tegnologie, kwantumrekenaars. In plaas van skyfies sal wees elementêre deeltjies. Dit maak dit moontlik om dramaties die grootte te verminder en te verbeter prestasie. Terwyl hierdie prototipes nie vinniger as stadiger rekenaars te werk, maar dit is net 'n kwessie van tyd. Op sy beurt het die gebruik van 'n groot potensiaal, sal in staat wees om vinniger probleme en probleme op te los in die implementering van 'n fundamenteel nuwe kwantum Internet.

Verborgenhede van kwantum Internet

Hoe kan 'n kwantum internet? Wat is dit en wat is die essensie? Die verskil is dat dit gebaseer is op die wette van kwantum meganika. Sy is deur wetenskaplikes gesien as 'n warm, harde omgewing wat gebruik kan word om die verskynsel nie ten volle verstaan beskryf. Een van hulle is die foto-elektriese effek.

Paradokse van kwantumfisika in die diens van die mensdom

Op die oomblik is, is dit duidelik: in ons nabye toekoms die verskynsel van kwantum internet sal betree. Wat kan dit bring ons of hoe dit sal wees? Miskien sal dit 'n ander ras te wees, soos die bekendstelling van halfgeleier transistors in die verlede.

Sy beginsel is gebaseer op die eiendom van superposisie en quantum entanglement. Dit het nie 'n spesifieke spin, en meet 'n tweede teenoorgestelde shows. Vir 'n meer volledige begrip van hierdie beteken dat elke elementêre deeltjie, wat inligting onsigbaar gekoppel met dit "verwarrend" pair dra. Verder het die afstand tussen hulle nie 'n rol speel, die inligting is onmiddellik oorgedra.

Die gebruik van hierdie onreëlmatige wette groot geleenthede vir spoed en vertroulikheid van data. Onderskep inligting gestuur op hierdie manier, gaan ongesiens, dit is onmoontlik: 'n lesing laat spore, of die oorspronklike inligting vernietig.

Spoed vinniger as gedink

Met betrekking tot die jongste inligting oor die meting data koers, dan slaan hulle ons verbeelding. Dit oorskry die spoed van lig tienduisend keer. Maar, heel waarskynlik, in die toekoms, wetenskaplikes sal vind dat die sein oordrag spoed is baie hoër as wat voorheen gedefinieer, so 'n kwantum internet. Wat beteken dit? Wat ons dit kan gee aan? Miskien sein 'n voorheen ondenkbare afstande in die ruimte en nuwe ontdekkings.

Nuwe tegnologie in fotone

In die tegnologie omskakeling van fotone in die opname medium Russiese wetenskaplikes het aansoek kunsmatig gekweek kristalle, naamlik diamant gevind. Dit blyk dat wanneer die lig deur die kristal, dit vloeistof raak en begin die vorming van eiendom daal beweeg golf. Dit kan enige kanale gestuur word. In die algemeen, is dit optree soos 'n vloeistof. In die besonder, kan dit versprei word na 'n baie stadige spoed of selfs stop.

Dit is baie interessant aan die een kant, en is baie belangrik, want dit laat jou toe om te manipuleer met 'n ligte en doen niks, insluitend om die verskynsel van kwantum internet te bekom. Dit maak dit moontlik om dit te gebruik as die oordrag van inligting aan die agent. Nou sy belangrikste draer is die elektriese lading. Maar dit is 'n onvolmaakte voorwerp. Daarom, enige beweging of versnelling van elektriese lading resultate in energie verlies, wat gaan in die omgewing en verhit die verwerker en chipset komponente.

Die Internet self is om die mensdom vir meer as 5% van die energie wat dit produseer. Daarom, vervanging van fotone elektron ideaal sou die enorme hoeveelheid energie verlies te verminder. Gevolglik sal die koste van die Internet self val.

Quantum Internet in Rusland

die kwantum Internet werke in Russies is uniek. Ten spyte van die lae befondsing en allerhande hindernisse, het die navorsers gedoen eksperimente en genoeg bereik in hierdie gebied eintlik leidende posisie. As gevolg hiervan, is dit reggekry om 'n unieke, hoë-vlak instelling te skep. Dit kombineer eksperimentele en teoretiese groepe, sowel as toegepaste navorsing. Hierdie instituut is befonds gedeeltelik "Gazprombank", deels deur die staat in verskillende vorme. In elk geval, dit is 'n voorbeeld wat gevolg moet word deur die Russiese wetenskaplike, nie stop by niks.

Verower nuwe gebiede

Teen die huidige stadium van ontwikkeling van kwantum Internet kan net 'n beskerming van data tegnologie genoem word die gebruik van kwantum kriptografie. Soortgelyke netwerke van vandag is eerder eenvoudige punt-tot-punt. Wetenskaplikes soek na gesamentlike oplossings te skep, op grond waarvan kombineer 'n verskeidenheid van kanale en metodes van kodering.

As ons die implementering van die idee volg, sal die resultate van die Russiese navorsers meer betekenisvol wees. Een voorbeeld - 'n enkel-foton emittor detector, ontwikkel op die Kurchatov Instituut.

Vir die bestaan van so 'n ontdekkings as kwantum Internet, moet wetenskaplikes om die kompleksiteit van vandag die kombinasie van spesiale toerusting vir kwantum data en bestaande telekommunikasie netwerke op te los.

Die belangrikste kwessies lê in die besluit van die skakel en sein versterking. As jy die inligting op die basis van 'n kwantum standaard vir optiese vesel stuur, sal dit nie deur die regenerator slaag. Dus een van die oplossings vir hierdie transformasie in 'n elektriese sein en dan terug na die beginposisie.

Vandag limiet is tromstam kilometer. Hierdie afstand, wat nodig is om 'n optiese sein herlewing produseer. Ook ons het 'n prototipe kwantum skakelaar. Die totale volume van die teenwoordigheid van lastige probleme opgelos kan word slegs binne tien jaar. Maar onder wetenskaplikes stry oor die moontlikheid van 'n rit "kwantum internet. Wat dit kan bring en hoe om te help? Vandag is daar geen enkele antwoord nie, maar die vraag van die bekendstelling en die feit dat hierdie tegnologie vir die gewone inwoners, duidelik die verbetering van die gehalte van lewe en veiligheid.

'N Nuwe era begin

China vandag het 'n ambisieuse projek om 'n kwantum netwerk te stuur vir 1200 kilometer met behulp van satelliet stel. Op die oomblik is, bereik 'n maksimum afstand van honderd kilometer. Navorsers het ontwikkel hoe om die sein van die verwering voorwaardes te beskerm. Maar hierdie sensasie het minder te doen met teleportasie, wat steeds elke jaar, en kwantum kriptografie, met ander woorde, die nuwe kodering stelsel.

A kwantum-kode is nie moontlik om te hack, of liewer wanneer dit breek inligting verdwyn. In die ouderdom van kuber-oorlogvoering beteken onkwesbaarheid. Quantum kriptografie het lank geniet deur diegene wat sekuriteit waarborge soek. As 'n voorbeeld, 'n paar jaar gelede, Switserse banke het begin om inligting oor hul kliënte te ruil deur 'n kwantum netwerk. Op die oomblik is hulle beperk tot 'n paar tien kilometer afstand. Dieselfde stelsel is die voorbereiding van die Russiese Quantum Sentrum stel, sowel as meester die oordrag van kwantum seine deur die ruimte satelliet.

Die bekendstelling en implementering

En in hierdie tyd in St Petersburg tussen die twee universiteit geboue in Rusland begin met die eerste quantum Internet. Die inligting word oorgedra deur gebruik te maak van die wette van kwantumfisika. In hierdie gebied is nou belê die slimste korporasies en regerings. Die toekoms van inligting oordrag tegnologie geïmplementeer word op die basis van die bestaande een. Veseloptiese kabel, die gewone rekenaar, maar die nuwe router en die foton kragopwekker.

Die bestaan van 'n nuwe Internet begin met die laser, wat is 'n bron van enkele fotone. Hulle het 'n goeie eiendom inligting beskerm deur te dra. 'N Enkele foton kan nie verdeel word. Die sleutel is gevorm in so 'n wyse dat die lesing is nie moontlik nie. 'N foton te omskep in die media, die stelsel verander sy toestand, die fase van die polsgolf vibrasies. Vandag, die vlak van ontwikkeling van kwantum tegnologie is vergelykbaar met die manier selfone gekyk dertig jaar gelede, meer sal plaasvind vyf tot tien jaar en 'n foton kwanta kan ons 'n veilige internet inligting te gee.

Quantum Internet in Kazan

In 'n kwantum Internet geloods Tatarstan, is sy eksperimentele plot geleë in Kazan. Hierdie program is 'n belangrike prestasie in die ontwikkeling van kwantum kommunikasie in Rusland. Volgens wetenskaplikes, is dit absoluut immuun teen aanvalle deur hackers.

Vandag, kan die beskerming van ons Internet gebaseer op die kodering van wiskundige algoritmes, maar selfs die mees komplekse kode gekraak. Hoe meer kragtige rekenaar vermoëns hackers, hoe makliker en vinniger om die bereken enkripsie algoritme.

Beskryf in die artikel tegnologie sal die nuwe struktuur van die netwerk sekuriteit te word. Quantum Internet in Kazan sal saamgevoeg word in die vier nodes op 'n afstand van 30-40 kilometer van mekaar. Die koste van toerusting tussen die twee punte is oor 'n honderd duisend dollar. In die eksperimentele area netwerk getoon kwantum Internet spoed 117kB / c met 'n afstand van twee en 'n half kilometer. Hierdie resultaat is baie hoër as in die Europese proewe. In 'n netwerk oordrag verlies indeks van die quantumbit in die optiese kanaal was twintig dB. Dit is gelykstaande aan die lengte van die lyn 'n honderd kilometer. Dit is opmerklik dat die "Tattelecom" in hierdie projek betrokke die werklyn van die telekommunikasienetwerk infrastruktuur.

Die netwerk sal die stad verbind

In 2017 is dit na verwagting 'n projek om nuwe tegnologie in te voer begin. Quantum Internet in Tatarstan sal toelaat om kantore te sluit in verskillende stede. Dit is een van die belangrikste deur die kwantum Kazan Sentrum KNRTU-KAI en sy leier stel take. Kyk hul sukses, geen twyfel te glo dat dit so sal wees.