Internet Quantum - apa itu, bagaimana ia berfungsi? Manfaat. rangkaian kuantum

Kajian baru-baru disedari oleh saintis Eropah dan Rusia telah menunjukkan bahawa pergerakan kuantum dan maklumat klasik boleh berjaya wujud bersama-sama dalam sempadan data gentian optik yang sama penyiaran baris. Ini menjadikan ia mungkin pada masa akan datang untuk peralihan beransur-ansur dari Internet tradisional kepada rangkaian atas dasar paradoks zarah asas, Internet kuantum.

Kami mempercepatkan penyelidikan

Dalam industri komputer matang rampasan kuasa. Ahli fizik dari University of Pennsylvania berkata selepas empat tahun cip silikon konvensional akan mencapai had mereka. Mengurangkan mereka lagi tidak mungkin, jadi komputer konvensional tidak perlu hidup lama.

Mereka akan digantikan oleh teknologi dasar baru, komputer kuantum. Bukan cip akan menjadi zarah asas. Ini menjadikan ia mungkin untuk secara mendadak mengurangkan saiz dan meningkatkan prestasi. Walaupun prototaip ini tidak bekerja lebih cepat daripada komputer perlahan, tetapi ia hanya menunggu masa. Sebaliknya, dengan menggunakan potensi yang besar, akan dapat lebih cepat menyelesaikan masalah dan kesukaran dalam pelaksanaan Internet kuantum yang dasar baru.

Rahsia-rahsia Internet kuantum

Bagaimanakah internet kuantum? Apa yang ia dan apa yang asasnya? perbezaan adalah bahawa ia adalah berdasarkan kepada undang-undang mekanik kuantum. Beliau dilihat oleh ahli-ahli sains, kawasan keras yang panas yang boleh digunakan untuk menggambarkan fenomena tidak difahami sepenuhnya. Salah seorang daripada mereka adalah kesan fotoelektrik.

Paradoks fizik kuantum dalam perkhidmatan kemanusiaan

Pada masa ini, ia adalah jelas: dalam masa terdekat kami akan masuk fenomena internet kuantum. Apa yang ia boleh membawa kita atau bagaimana ia akan menjadi? Mungkin ia akan menjadi kaum yang lain, seperti pengenalan transistor semikonduktor pada masa lalu.

prinsip adalah berdasarkan kepada hakmilik tindihan dan tersangkut kuantum. Ia tidak mempunyai spin tertentu, dan mengukur rancangan bertentangan kedua. Untuk pemahaman yang lebih lengkap ini bermakna bahawa setiap zarah asas, yang membawa maklumat tidak kelihatan berkaitan dengannya "mengelirukan" pasangan. Selain itu, jarak antara mereka tidak memainkan peranan, maklumat itu dipindahkan serta-merta.

Menggunakan undang-undang ini ganjil adalah peluang hebat untuk kelajuan dan data kerahsiaan. maklumat Intercept dihantar dengan cara ini, pergi tanpa disedari, ia adalah mustahil: mana-mana bacaan meninggalkan kesan, atau memusnahkan maklumat asal.

Mempercepatkan lebih cepat daripada pemikiran

Berhubung dengan data terkini mengenai kadar data ukuran, kemudian mereka memukul imaginasi kita. Ia melebihi kelajuan cahaya sepuluh ribu kali. Tetapi, kemungkinan besar, pada masa akan datang, saintis akan mendapati bahawa kelajuan penghantaran isyarat adalah lebih tinggi daripada sebelum ini ditakrifkan, seperti internet kuantum. Apa maknanya? Apa yang kita boleh memberikannya kepada? Mungkin isyarat yang jarak sebelum ini tidak dapat dibayangkan dalam ruang dan penemuan baru.

teknologi baru dalam foton

Dalam penukaran teknologi foton dalam rakaman saintis Rusia sederhana mendapati permohonan tiruan ditanam kristal, iaitu berlian. Ia ternyata bahawa apabila cahaya merambat melalui kristal, ia menjadi cecair dan mula membentuk harta jatuh pusaran gelombang. Ia boleh dihantar kepada mana-mana saluran. Secara umum, ia berkelakuan seperti cecair. Khususnya, ia boleh diagihkan kepada kelajuan yang sangat perlahan atau berhenti.

Ia adalah sangat menarik dalam satu tangan, dan sangat penting kerana ia membolehkan anda untuk memanipulasi dengan cahaya dan melakukan apa sahaja termasuk untuk mendapatkan fenomena internet kuantum. Ini membolehkan untuk menggunakannya sebagai ejen pemindahan maklumat. Sekarang carrier utamanya adalah caj elektrik. Tetapi ia adalah satu objek yang tidak sempurna. Oleh itu, sebarang pergerakan atau pecutan keputusan cas elektrik dalam kehilangan tenaga, yang pergi ke dalam alam sekitar dan memanaskan pemproses dan chipset komponen.

Internet itu sendiri telah wujud manusia yang lebih daripada 5% daripada tenaga yang dihasilkan. Oleh itu, penggantian foton elektron lokasi strategik akan mengurangkan jumlah yang besar kehilangan tenaga. Oleh itu, kos Internet itu sendiri akan jatuh.

Internet Quantum di Rusia

kuantum karya Internet dalam Russian adalah unik. Walaupun pembiayaan yang rendah dan pelbagai halangan, penyelidik menjalankan eksperimen dan mencapai cukup di kawasan ini sebenarnya kedudukan utama. Hasilnya, ia berjaya mewujudkan unik, institusi peringkat tinggi. Ia menggabungkan kumpulan eksperimen dan teori, dan juga penyelidikan gunaan. Institut ini dibiayai sebahagiannya "Gazprombank", sebahagiannya oleh kerajaan dalam pelbagai bentuk. Walau apa pun, ini adalah satu contoh yang perlu diikuti oleh sains Rusia, tidak berhenti di apa-apa.

Menakluk wilayah baru

Pada peringkat semasa pembangunan Internet kuantum hanya boleh dipanggil teknologi perlindungan data menggunakan kriptografi kuantum. rangkaian yang sama hari ini adalah agak mudah point-to-point. Saintis berusaha untuk mencipta penyelesaian bersama, atas dasar yang menggabungkan pelbagai saluran dan kaedah penyulitan.

Jika kita mengikuti pelaksanaan idea, keputusan penyelidik Rusia akan menjadi lebih ketara. Satu contoh - pengesan pemancar tunggal foton, yang dibangunkan di Institut Kurchatov.

Bagi kewujudan-penemuan seperti Internet kuantum, saintis perlu menyelesaikan kerumitan menggabungkan peralatan khas untuk data kuantum dan sedia ada rangkaian telekomunikasi hari ini.

Isu-isu utama terletak pada keputusan beralih dan penguatan isyarat. Jika anda menghantar maklumat mengenai dasar yang standard kuantum untuk serat optik, ia tidak akan melalui penjana semula. Oleh itu salah satu penyelesaian kepada transformasi ini kepada isyarat elektrik dan kemudian kembali ke kedudukan permulaan.

had hari ini adalah kilometer tromstam. Jarak ini, yang perlu untuk menghasilkan semula isyarat optik. Juga kita memerlukan suis prototaip kuantum. Jumlah keseluruhan kehadiran masalah menyusahkan boleh diselesaikan hanya dalam masa sepuluh tahun. Walau bagaimanapun, antara saintis berpendapat tentang kemungkinan "menunggang" internet kuantum. Apa yang ia boleh membawa dan bagaimana untuk membantu? Hari ini tidak ada jawapan tunggal, tetapi soal memperkenalkan dan membawa teknologi ini untuk penduduk biasa, jelas meningkatkan kualiti kehidupan dan keselamatan.

Era baru bermula

China hari ini telah menetapkan projek bercita-cita tinggi untuk menghantar rangkaian kuantum untuk 1,200 kilometer menggunakan satelit. Pada masa ini, mencapai jarak maksimum satu ratus kilometer. Penyelidik telah membangunkan cara melindungi isyarat daripada keadaan cuaca. Walau bagaimanapun, sensasi ini mempunyai kurang kaitan dengan teleportation, yang semakin meningkat setiap tahun, dan kuantum kriptografi, dalam erti kata lain, sistem penyulitan baru.

Satu kod kuantum tidak mungkin untuk menggodam atau maklumat bukan apabila ia berbuka hilang. Dalam zaman peperangan siber bermakna pelalian. kriptografi kuantum telah lama dinikmati oleh orang-orang yang mendapatkan jaminan keselamatan. Sebagai contoh, beberapa tahun yang lalu, bank-bank Swiss mula bertukar-tukar data tentang pelanggan mereka melalui rangkaian kuantum. Pada masa ini mereka adalah terhad kepada beberapa puluhan kilometer jarak. Sistem yang sama sedang bersedia untuk memperkenalkan Pusat Quantum Rusia, dan juga master penghantaran isyarat kuantum melalui satelit angkasa.

Pengenalan dan pelaksanaan

Dan pada masa ini di St Petersburg antara kedua-dua bangunan universiti di Rusia melancarkan Internet kuantum pertama. maklumat yang dihantar dengan menggunakan undang-undang fizik kuantum. Di kawasan ini kini melabur syarikat-syarikat bijak dan kerajaan. Masa depan teknologi penghantaran maklumat sedang dilaksanakan atas dasar yang sedia ada. kabel gentian optik, komputer biasa, tetapi router baru dan penjana foton.

Kewujudan Internet baru bermula dengan laser, yang merupakan sumber foton tunggal. Mereka mempunyai harta yang baik untuk memindahkan maklumat yang dilindungi. A foton tunggal tidak boleh dibahagikan. kunci terbentuk dalam apa-apa cara yang membaca tidak mungkin. Untuk menukar foton dalam media, sistem mengubah keadaan, yang fasa getaran gelombang nadi. Hari ini, tahap pembangunan teknologi kuantum adalah setanding dengan cara telefon mudah alih melihat tiga puluh tahun yang lalu, lebih akan dilakukan lima hingga sepuluh tahun dan quanta foton boleh memberikan kami maklumat Internet yang selamat.

Internet Quantum di Kazan

Di Tatarstan dilancarkan Internet kuantum, plot eksperimen terletak di Kazan. Program ini merupakan pencapaian penting dalam pembangunan komunikasi kuantum di Rusia. Menurut saintis, ia benar-benar kebal kepada serangan penggodam.

Hari ini, perlindungan Internet kami berdasarkan penyulitan algoritma matematik, tetapi walaupun kod yang paling kompleks boleh retak. Keupayaan pengkomputeran lebih berkuasa penggodam, lebih mudah dan lebih cepat untuk mengira algoritma penyulitan.

Diterangkan dalam teknologi artikel akan menjadi struktur baru keselamatan rangkaian. Internet Quantum di Kazan akan digabungkan dalam empat nod pada jarak 30-40 kilometer antara satu sama lain. Kos peralatan antara kedua-dua mata adalah kira-kira satu ratus ribu dolar. Dalam rangkaian kawasan eksperimen ditunjukkan kuantum kelajuan Internet 117kb / c dengan jarak dua setengah kilometer. Keputusan ini adalah lebih tinggi daripada dalam perbicaraan Eropah. Dalam indeks kehilangan penghantaran rangkaian bit kuantum dalam saluran optik adalah dua puluh dB. Ini adalah bersamaan dengan panjang garis seratus kilometer. Perlu diingat bahawa "Tattelecom" dalam projek ini melibatkan garis tindakan infrastruktur rangkaian telekomunikasi.

rangkaian akan menyambung bandar

Pada tahun 2017 ia dijangka memulakan projek untuk memperkenalkan teknologi baru. Internet kuantum dalam Tatarstan akan membolehkan untuk menyambung pejabat di bandar-bandar yang berbeza. Ini adalah salah satu tugas utama yang ditetapkan oleh kuantum Kazan Centre KNRTU-KAI dan pemimpinnya. Menonton kejayaan mereka, tidak syak lagi untuk mempercayai bahawa ia akan jadi.