Quantum internet - kung ano ito ay, kung paano ito gumagana? Mga benepisyo. kabuuan ng network

Kamakailang mga pag-aaral na natanto sa pamamagitan ng European at Russian siyentipiko ay pinapakita na ang mga kilusan ng quantum at klasikal na impormasyon ay maaaring matagumpay na co-umiiral sa loob ng mga hangganan ng parehong fiber-optic data pagsasahimpapawid ng mga linya. Ginagawa nitong posible sa hinaharap para sa isang unti-unti na paglipat mula sa tradisyunal na Internet sa network sa batayan ng mga paradoxes ng elementarya particle, quantum Internet.

Kami ay mapabilis pananaliksik

Sa computer na industriya matures kudeta. Physicists mula sa University of Pennsylvania sinabi na pagkatapos ng apat na taon ng maginoo chips silikon ay maabot ang kanilang limitasyon. Bawasan ang mga ito sa karagdagang ay hindi posible, kaya ang maginoo mga computer ay hindi na mabuhay ng isang mahabang panahon.

Ang kanilang ay papalitan sa pamamagitan ng isang sa panimula bagong teknolohiya, computer kabuuan. Sa halip ng chips ay magiging elementarya particle. Ginagawa nitong posible sa kapansin-pansing bawasan ang laki at mapabuti ang pagganap. Habang ang mga modelo ay hindi gumagana mas mabilis kaysa sa mas mabagal na mga computer, ngunit ito ay lamang ng isang bagay ng oras. Kaugnay nito, ang paggamit ng isang malaking potensyal na, ay maaaring mas mabilis na malutas ang mga problema at paghihirap sa pagpapatupad ng isang sa panimula bagong quantum Internet.

Misteryo ng quantum Internet

Paano gumagana ang isang quantum internet? Ano ito at kung ano ang kanyang kakanyahan? Ang pagkakaiba ay na ito ay batay sa mga batas ng quantum mechanics. Siya ay makikita ng mga siyentipiko bilang mainit, malupit na lugar na maaaring magamit upang ilarawan ang mga phenomena ay hindi ganap na naiintindihan. Ang isa sa kanila ay ang photoelectric epekto.

Paradoxes ng quantum physics sa serbisyo ng sangkatauhan

Sa kasalukuyan, ito ay malinaw: sa aming malapit na hinaharap makakapasok sa phenomenon ng quantum internet. Ano ang maaari itong dalhin sa amin o kung paano ito ay magiging? Marahil ito ay isa pang lahi, tulad ng sa pagpapakilala ng semiconductor transistors sa nakaraan.

Ang prinsipyo ay batay sa pag-aari ng superposisyon at kabuuan gusot. Wala itong tiyak na magsulid, at pagsukat ng isang pangalawang tapat shows. Para sa isang mas kumpletong-unawa ng ang ibig sabihin nito na ang bawat elementaryong partikulo, na kung saan ay nagdadala ng impormasyon invisibly naka-link sa mga ito "nakakalito" pares. Dagdag pa rito, ang distansya sa pagitan ng mga ito ay hindi-play ng isang papel, ang impormasyon ay inililipat agad.

Paggamit ng mga maanomalyang batas ay mahusay na pagkakataon para sa bilis at pagiging kompidensiyal ng data. Agawin impormasyong ipinadala sa paraang ito, pumunta hindi napapansin, ito ay imposible: ang anumang pagbabasa dahon bakas, o sirain ang orihinal na impormasyon.

Bilis ng mas mabilis kaysa sa pag-iisip

Sa pagsasaalang-alang sa ang pinakabagong data sa pagsukat ng rate ng data, pagkatapos ay pindutin nila ang ating imahinasyon. Ito ay lumampas sa bilis ng liwanag makasangpung libo na. Ngunit, karamihan sa malamang, sa hinaharap, siyentipiko ay natagpuan na ang signal transmission bilis ay mas mataas kaysa sa dati nang tinukoy, tulad ng isang kabuuan sa internet. Ano ang ibig sabihin? Ano ang maaari naming ibigay ito sa? Marahil signaling isang dati hindi mailarawan ng isip distansya sa espasyo at bagong pagtuklas.

Bagong teknolohiya sa photons

Sa teknolohiya ng conversion ng mga photons sa pagtatala ng daluyan Russian siyentipiko ay natagpuan application artipisyal na nasa hustong gulang na crystals, lalo diyamante. Ito ay lumiliko out na kapag ang ilaw ay ipinapasa sa pamamagitan ng mga kristal, ito ay nagiging likido at nagsisimula na bumubuo ng ari-arian ay bumaba vortex wave. Maaari itong maipadala sa anumang channel. Sa pangkalahatan, ito behaves tulad ng isang likido. Sa partikular, maaari itong ibinahagi sa isang napaka-mabagal na takbo o kahit na ihinto.

Ito ay napaka-kagiliw-giliw na sa isang kamay, at ay napakahalaga dahil pinapayagan ka upang manipulahin na may ilaw at gumawa ng anumang bagay, kabilang ang upang makuha ang phenomenon ng quantum internet. Ito ay nagpapahintulot na gamitin ito dahil ang impormasyon sa transfer agent. Ngayon ang pangunahing carrier ay ang electric charge. Ngunit ito ay isang hindi lubos na object. Samakatuwid, ang anumang kilusan o acceleration ng electric resulta singil sa enerhiya pagkawala, na kung saan napupunta sa ang kapaligiran at heats ang processor at chipset bahagi.

Ang Internet mismo ay naging sa paligid sangkatauhan para sa higit sa 5% ng enerhiya na ito produces. Samakatuwid, kapalit ng mga photons electron sa isip Gusto mabawasan ang napakalaking dami ng enerhiya pagkawala. Alinsunod dito, ang gastos ng Internet mismo ay mahulog.

Quantum Internet sa Russia

quantum Internet gumagana sa Russian ay natatangi. Sa kabila ng mababang pondo at lahat ng uri ng mga obstacles, ang mga mananaliksik na isinasagawa mga eksperimento at nakamit sapat na sa lugar na ito ang tunay na nangungunang posisyon. Bilang isang resulta, ito pinamamahalaang upang lumikha ng isang natatanging, mataas na antas ng institusyon. Pinagsasama nito ang mga pang-eksperimentong at panteorya mga grupo, pati na rin ang inilapat pananaliksik. institute na ito ay pinondohan sa bahagi "Gazprombank", bahagyang sa pamamagitan ng estado sa iba't-ibang mga form. Sa anumang kaso, ito ay isang halimbawa na dapat ay sinundan sa pamamagitan ng ang Russian science, hindi paghinto sa wala.

Lupigin bagong teritoryo

Sa kasalukuyang yugto ng pag-unlad ng quantum Internet ay maaari lamang na tinatawag na isang teknolohiya sa proteksyon ng data gamit kabuuan ng cryptography. Katulad na mga network ng mga araw na ito ay sa halip simpleng point-to-point. Siyentipiko humingi upang lumikha ng pinagsamang mga solusyon, sa batayan ng kung saan pagsamahin ang iba't-ibang mga channels at mga paraan ng pag-encrypt.

Kung susundin natin ang pagpapatupad ng mga ideya, ang mga resulta ng Russian mananaliksik ay magiging mas makabuluhan. Ang isang halimbawa - isang single-poton emitter detector, na binuo sa Kurchatov Institute.

Para sa pag-iral ng gayong tuklas ng kabuuan Internet, siyentipiko kailangan upang malutas ang kumplikado ng pagsasama-sama ng mga espesyal na kagamitan para sa kabuuan ng data at mga umiiral na mga network ng telekomunikasyon araw na ito.

Ang pangunahing isyu hindi nagsasabi ng totoo sa desisyon ng paglipat at paglaki ng signal. Kung magpadala sa iyo ng impormasyon sa batayan ng isang kabuuan na pamantayan para sa optical fiber, hindi ito pumasa sa pamamagitan ng ang regenerator. Samakatuwid isa sa mga solusyon sa mga pagbabago na ito sa isang de-koryenteng signal at pagkatapos ay bumalik sa panimulang posisyon.

Ngayon na limitasyon ay tromstam kilometro. Ito distance, na kung saan ay kinakailangan upang makabuo ng isang optical signal pagbabagong-buhay. Kailangan din namin ang isang prototype quantum switch. Ang kabuuang dami ng pagkakaroon ng mga mahirap na mga problema ay maaaring lutasin lamang sa loob ng sampung taon. Gayunpaman, bukod sa mga siyentipiko magtaltalan tungkol sa posibilidad ng "ride" quantum internet. Ano ang maaari itong dalhin at kung paano mo ng tulong? Ngayon doon ay walang iisang sagot, ngunit ang tanong ng nagpapakilala at nagdadala sa mga teknolohiyang ito sa mga ordinaryong mga naninirahan, malinaw na mapabuti ang kalidad ng buhay at kaligtasan.

Ang isang bagong panahon ay nagsisimula

Tsina ngayon ay nagtakda ng isang mapag-adhika proyekto upang magpadala ng isang kabuuan ng network para sa 1,200 kilometers gamit satellite. Sa sandaling ito, naabot ng isang maximum na distansya ng isang daang kilometro. Ang mga mananaliksik ay nakabuo ng kung paano protektahan ang signal mula sa mga kondisyon ng panahon. Gayunpaman, ito pang-amoy ay mas mababa ang gagawin sa pag-teleport, na kung saan ay pagtaas ng bawat taon, at sa kabuuan ng cryptography, sa ibang salita, ang bagong sistema ng pag-encrypt.

Isang kabuuan code ay hindi posible na hack, o sa halip kapag ito ay paglabag ng impormasyon disappears. Sa edad na cyber digma ay nangangahulugan kabal. Quantum cryptography ay mahaba Tatangkilikin ng mga taong humingi ng garantiya ng seguridad. Bilang halimbawa, ang ilang taon na ang nakakaraan, Swiss mga bangko ay nagsimulang upang makipagpalitan ng data tungkol sa kanilang mga customer sa pamamagitan ng isang kabuuan ng network. Sa kasalukuyan sila ay limitado sa isang ilang mga sampu-sampung kilometro distansya. Ang parehong mga sistema ay naghahanda upang ipakilala ang Russian Quantum Center, pati na rin master ang paghahatid ng quantum signal sa espasyo satellite.

Ang pagpapakilala at pagpapatupad

At sa oras na ito sa St. Petersburg sa pagitan ng dalawang mga gusali sa unibersidad sa Russia inilunsad ang unang kuwantum Internet. Ang impormasyon ay nakukuha sa pamamagitan ng paggamit ng mga batas ng quantum physics. Sa lugar na ito ay ngayon pamumuhunan sa mga smartest mga korporasyon at pamahalaan. Ang hinaharap ng impormasyon na transmisyon teknolohiya ay ipinatupad sa ang batayan ng umiiral na. Fiber-optic cable, karaniwang mga computer, ngunit ang bagong router at ang poton generator.

Ang pagkakaroon ng isang bagong Internet ay nagsisimula sa mga laser, na kung saan ay isang pinagkukunan ng solong photons. Ang mga ito ay isang mahusay na ari-arian upang maglipat ng impormasyon na protektado sa pamamagitan ng. Ang isang solong poton ay hindi maaaring hinati. Ang susi ay nabuo sa ganoong paraan na ang pagbabasa ay hindi posible. Upang mag-convert ang isang poton sa media, ang sistema ng mga pagbabago sa kanyang estado, ang phase ng pulse wave vibrations. Ngayon, ang antas ng pag-unlad ng quantum teknolohiya ay maihahambing sa ang daan mga mobile phone ay tumingin sa tatlumpung taon na ang nakakaraan, mas magaganap lima hanggang sampung taon at isang photon quanta ay maaaring magbigay sa amin ng isang secure na impormasyon sa Internet.

Quantum Internet sa Kazan

Sa Tatarstan inilunsad ng isang kabuuan ng Internet, ang mga pang-eksperimentong balangkas ay matatagpuan sa Kazan. Ang program na ito ay isang mahalagang tagumpay sa pagpapaunlad ng kabuuan ng komunikasyon sa Russia. Ayon sa mga siyentipiko, ito ay ganap na immune sa atake Hacker.

Ngayon, ang proteksyon ng aming Internet batay sa encryption ng mga mathematical algorithm, ngunit kahit na ang pinaka-kumplikadong code ay maaaring may lamat. Ang mas malakas na computing kakayahan hacker, mas madali at mas mabilis na kalkulahin ang encryption algorithm.

Inilarawan sa mga artikulo na teknolohiya ay maging ang bagong istraktura ng network ng seguridad. Quantum Internet sa Kazan ay ipinagsama sa apat na nodes sa layo ng 30-40 kilometro mula sa bawat isa. Ang gastos ng mga kagamitan sa pagitan ng dalawang mga punto ay tungkol sa isang daang libong dolyar. Sa mga pang-eksperimentong area network ipinapakita quantum Internet speed 117kb / c na may layo na dalawa't kalahating kilometro. resulta na ito ay lubhang mas mataas kaysa sa European pagsubok. Sa isang network transmission pagkawala index ng quantum bit sa optical channel ay dalawampung db. Ito ay katumbas ng haba ng linya sa isang daang kilometro. Ito ay nagkakahalaga ng pagpuna na ang "Tattelecom" sa proyektong ito na kasangkot ang linya ng pagkilos ng telekomunikasyon network infrastructure.

Ang network ay ikonekta ang lungsod

Sa 2017 ito ay inaasahan na magsimula ng isang proyekto upang ipakilala ang mga bagong teknolohiya. Quantum Internet sa Tatarstan ay magbibigay-daan upang kumonekta tanggapan sa iba't-ibang mga lungsod. Ito ay isa sa mga pangunahing mga gawain na itinakda ng quantum Kazan Centre KNRTU-KAI at lider nito. Panonood ng kanilang tagumpay, walang duda upang maniwala na ito ay magiging gayon.