Quantum internet - τι είναι, πώς λειτουργεί; Οφέλη. κβαντικό δίκτυο

Πρόσφατες μελέτες πραγματοποιούνται από ευρωπαϊκά και Ρώσοι επιστήμονες έχουν δείξει ότι η κίνηση της κβαντικής και κλασικής πληροφορίες μπορούν με επιτυχία να συνυπάρχουν μέσα στα όρια των ίδιων δεδομένων οπτικών ινών μετάδοση γραμμές. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στο μέλλον για τη σταδιακή μετάβαση από την παραδοσιακή Internet στο δίκτυο με βάση τα παράδοξα των στοιχειωδών σωματιδίων, η κβαντική διαδίκτυο.

Θα επιταχυνθεί η έρευνα

Στη βιομηχανία των υπολογιστών ωριμάζει πραξικόπημα. Οι φυσικοί από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, δήλωσε ότι μετά από τέσσερα χρόνια συμβατικά τσιπ πυριτίου θα φθάσει στα όριά τους. Μειώστε τα επιπλέον δεν είναι δυνατόν, έτσι ώστε οι συμβατικοί υπολογιστές δεν έχουν να ζήσουν για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Τους θα πρέπει να αντικατασταθεί από μια ριζικά νέα τεχνολογία, οι κβαντικοί υπολογιστές. Αντί των τσιπ θα είναι στοιχειώδη σωματίδια. Αυτό καθιστά δυνατή τη μείωση δραματικά το μέγεθος και τη βελτίωση των επιδόσεων. Αν και αυτά τα πρωτότυπα δεν λειτουργούν ταχύτερα από ό, τι πιο αργή υπολογιστές, αλλά είναι μόνο θέμα χρόνου. Με τη σειρά του, χρησιμοποιώντας ένα τεράστιο δυναμικό, θα είναι σε θέση να επιλύσει πιο γρήγορα τα προβλήματα και τις δυσκολίες στην εφαρμογή μιας ριζικά νέας κβαντικό διαδίκτυο.

Μυστήρια της κβαντικής Internet

Πώς ένα κβαντικό διαδίκτυο; Τι είναι και τι είναι η ουσία του; Η διαφορά είναι ότι με βάση τους νόμους της κβαντικής μηχανικής. Ήταν θεωρείται από τους επιστήμονες ως ένα ζεστό, σκληρή περιοχή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει τα φαινόμενα δεν είναι πλήρως κατανοητοί. Ένας από αυτούς είναι η φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Παράδοξα της κβαντικής φυσικής στην υπηρεσία της ανθρωπότητας

Προς το παρόν, είναι σαφές: στο εγγύς μέλλον μας θα αρχίσει το φαινόμενο της κβαντικής internet. Τι μπορεί να μας φέρει ή πώς θα είναι; Ίσως θα είναι μια άλλη φυλή, όπως και η εισαγωγή του τρανζίστορ ημιαγωγών στο παρελθόν.

αρχή της βασίζεται στην ιδιοκτησία της επαλληλίας και η κβαντική διεμπλοκή. Δεν έχει καμία συγκεκριμένη περιστροφή, και μετρώντας ένα δεύτερο αντίθετο δείχνει. Για μια πληρέστερη κατανόηση της αυτό σημαίνει ότι κάθε στοιχειώδες σωματίδιο, το οποίο μεταφέρει πληροφορίες αόρατα συνδέονται με αυτό «σύγχυση» ζεύγος. Επιπλέον, η απόσταση μεταξύ τους δεν παίζει ρόλο, οι πληροφορίες μεταφέρονται αμέσως.

Χρησιμοποιώντας αυτά τα ανώμαλα νόμοι είναι μεγάλες ευκαιρίες για την ταχύτητα και την εμπιστευτικότητα των δεδομένων. Σημείο τομής πληροφορίες που αποστέλλονται με τον τρόπο αυτό, να περάσει απαρατήρητη, είναι αδύνατο: κάθε ανάγνωση αφήνει ίχνη, ή να καταστρέψουν τις αρχικές πληροφορίες.

Επιταχύνετε γρήγορα από τη σκέψη

Όσον αφορά τα τελευταία στοιχεία για το ρυθμό δεδομένων μέτρησης, τότε θα χτυπήσει τη φαντασία μας. Αυτό υπερβαίνει την ταχύτητα του φωτός δέκα χιλιάδες φορές. Αλλά, κατά πάσα πιθανότητα, στο μέλλον, οι επιστήμονες θα διαπιστώσουν ότι η ταχύτητα μετάδοσης του σήματος είναι πολύ υψηλότερο από ό, τι προηγουμένως ορίζεται, μια τέτοια κβαντική διαδίκτυο. Τι σημαίνει αυτό; Αυτό που μπορούμε να δώσουμε σε; Ίσως σηματοδοτώντας μια προηγουμένως αδιανόητη αποστάσεις στο χώρο και νέες ανακαλύψεις.

Νέες τεχνολογίες στην φωτόνια

Κατά τη μετατροπή της τεχνολογίας των φωτονίων στα μέσο εγγραφής Ρώσοι επιστήμονες έχουν βρει εφαρμογή τεχνητά αυξηθεί κρυστάλλους, δηλαδή διαμάντι. Αποδεικνύεται ότι όταν το φως περνάει μέσα από το κρύσταλλο, γίνεται ρευστό και αρχίζει ιδιότητα σχηματισμού σταγόνων δίνες κύματος. Μπορεί να αποσταλεί σε οποιαδήποτε κανάλια. Σε γενικές γραμμές, συμπεριφέρεται σαν υγρό. Ειδικότερα, μπορεί να διανεμηθεί σε μια πολύ αργή ταχύτητα ή ακόμα και να σταματήσει.

Είναι πολύ ενδιαφέρον από τη μία πλευρά, και είναι πολύ σημαντικό γιατί σας επιτρέπει να χειριστείτε με το φως και κάνει τα πάντα, συμπεριλαμβανομένης της απόκτησης του φαινομένου της κβαντικής internet. Αυτό σας επιτρέπει να το χρησιμοποιήσετε ως μέσο μεταφοράς πληροφοριών. Τώρα κύριο φορέα της είναι το ηλεκτρικό φορτίο. Αλλά είναι ένα ατελές αντικείμενο. Ως εκ τούτου, οποιαδήποτε κίνηση ή την επιτάχυνση των αποτελεσμάτων ηλεκτρικού φορτίου σε απώλεια ενέργειας, η οποία πηγαίνει στο περιβάλλον και θερμαίνει τα συστατικά επεξεργαστή και chipset.

Το ίδιο το Διαδίκτυο έχει περίπου την ανθρωπότητα για περισσότερο από 5% της ενέργειας που παράγει. Ως εκ τούτου, η αντικατάσταση των φωτονίων ηλεκτρονίων ιδανικά θα μειώσει το τεράστιο ποσό της απώλειας ενέργειας. Κατά συνέπεια, το κόστος του ίδιου του Διαδικτύου θα πέσει.

Quantum Internet στη Ρωσία

οι κβαντικές εργασίες του Διαδικτύου στα ρωσικά είναι μοναδικά. Παρά τη χαμηλή χρηματοδότηση και όλα τα είδη των εμποδίων, οι ερευνητές πραγματοποίησαν πειράματα και πέτυχε αρκετά στον τομέα αυτό στην πραγματικότητα την ηγετική της θέση. Ως αποτέλεσμα, κατάφερε να δημιουργήσει ένα μοναδικό, υψηλού επιπέδου ιδρύματος. Συνδυάζει πειραματικές και θεωρητικές ομάδες, καθώς και την εφαρμοσμένη έρευνα. Αυτό το ίδρυμα χρηματοδοτείται εν μέρει «Gazprombank», εν μέρει από το κράτος σε διάφορες μορφές. Σε κάθε περίπτωση, αυτό είναι ένα παράδειγμα που πρέπει να ακολουθηθεί από τη ρωσική επιστήμη, δεν σταματάει σε τίποτα.

Κατακτήστε νέες περιοχές

Στο παρόν στάδιο της ανάπτυξης της κβαντικής Internet μπορεί να κληθεί μόνο μια τεχνολογία προστασίας των δεδομένων, χρησιμοποιώντας την κβαντική κρυπτογραφία. Παρόμοια δίκτυα σήμερα είναι μάλλον απλή point-to-point. Οι επιστήμονες προσπαθούν να δημιουργήσουν κοινές λύσεις, βάσει των οποίων συνδυάζουν μια ποικιλία από τα κανάλια και τις μεθόδους κρυπτογράφησης.

Αν ακολουθήσουμε την υλοποίηση της ιδέας, τα αποτελέσματα της ρωσικής ερευνητές θα είναι πιο σημαντική. Ένα παράδειγμα - ένας ανιχνευτής εκπομπό μονού φωτονίου, που αναπτύχθηκε στο Ινστιτούτο Kurchatov.

Για την ύπαρξη αυτών των ανακαλύψεων, όπως η κβαντική Internet, οι επιστήμονες πρέπει να λύσουμε την πολυπλοκότητα του συνδυασμού ειδικού εξοπλισμού για την κβαντική δεδομένων και τα υπάρχοντα δίκτυα τηλεπικοινωνιών σήμερα.

Τα κύρια θέματα που βρίσκονται στην απόφαση της αλλαγής και ενίσχυσης σήματος. Αν σας στείλουμε τις πληροφορίες στη βάση ενός κβαντικού πρότυπο για την οπτική ίνα, δεν θα περάσει μέσα από τον αναγεννητή. Ως εκ τούτου μία από τις λύσεις για αυτό το μετασχηματισμό σε ένα ηλεκτρικό σήμα και στη συνέχεια πίσω στην αρχική θέση.

Σήμερα όριο είναι tromstam χιλιόμετρα. Η απόσταση αυτή, η οποία είναι αναγκαία για την παραγωγή ενός οπτικού σήματος αναγέννηση. Επίσης χρειαζόμαστε ένα πρωτότυπο κβαντική διακόπτη. Ο συνολικός όγκος της παρουσίας ενοχλητικά προβλήματα μπορούν να επιλυθούν μόνο μέσα σε δέκα χρόνια. Ωστόσο, μεταξύ των επιστημόνων διαφωνούν για την πιθανότητα «βόλτα» κβαντικό διαδίκτυο. Τι μπορεί να φέρει και πώς να βοηθήσει; Σήμερα δεν υπάρχει ενιαία απάντηση, αλλά το θέμα της εισαγωγής και φέρνοντας αυτές τις τεχνολογίες για τους απλούς κατοίκους, να βελτιώσει σαφώς την ποιότητα της ζωής και της ασφάλειας.

Μια νέα εποχή αρχίζει

Κίνα σήμερα έχει θέσει ένα φιλόδοξο σχέδιο για να στείλει ένα κβαντικό δίκτυο 1.200 χιλιομέτρων με τη χρήση δορυφόρου. Αυτή τη στιγμή, έφθασε σε μέγιστη απόσταση εκατό χιλιομέτρων. Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει πώς να προστατεύσει το σήμα από τις συνθήκες καιρικές συνθήκες. Ωστόσο, αυτή η αίσθηση έχει λιγότερο να κάνει με τηλεμεταφορά, η οποία αυξάνεται κάθε χρόνο, και κβαντική κρυπτογραφία, με άλλα λόγια, το νέο σύστημα κρυπτογράφησης.

Η κβαντική κώδικας δεν είναι δυνατόν να χαράξει, ή μάλλον όταν είναι το σπάσιμο των πληροφοριών εξαφανίζεται. Στην εποχή του κυβερνοχώρου πολέμου σημαίνει άτρωτο. Η κβαντική κρυπτογραφία εδώ και καιρό από αυτούς που αναζητούν εγγυήσεις για την ασφάλεια. Για παράδειγμα, πριν από λίγα χρόνια, οι ελβετικές τράπεζες άρχισαν να ανταλλάσσουν δεδομένα σχετικά με τους πελάτες τους μέσω ενός κβαντικού δικτύου. Προς το παρόν περιορίζονται σε λίγες δεκάδες χιλιόμετρα απόσταση. Το ίδιο σύστημα ετοιμάζεται να καθιερώσει τη ρωσική Quantum Κέντρο, καθώς και βασικά η μετάδοση της κβαντικής σημάτων μέσα στο χώρο δορυφόρο.

Η εισαγωγή και εφαρμογή

Και αυτή τη στιγμή στην Αγία Πετρούπολη μεταξύ των δύο πανεπιστημιακά κτίρια στη Ρωσία ξεκίνησε το πρώτο κβαντικό διαδίκτυο. Οι πληροφορίες που μεταδίδονται χρησιμοποιώντας τους νόμους της κβαντικής φυσικής. Σε αυτόν τον τομέα επενδύουν τώρα το πιο έξυπνο εταιρείες και κυβερνήσεις. Το μέλλον της τεχνολογίας μετάδοσης πληροφοριών υλοποιείται με βάση την υπάρχουσα. καλώδιο οπτικών ινών, η συνήθης υπολογιστή, αλλά το νέο router και η γεννήτρια φωτονίων.

Η ύπαρξη μιας νέας Διαδικτύου ξεκινά με το λέιζερ, το οποίο αποτελεί πηγή απλών φωτονίων. Έχουν μια καλή ιδιότητα να μεταφέρει πληροφορίες που προστατεύονται από. Μια ενιαία φωτόνιο δεν μπορεί να διαιρεθεί. Το κλειδί σχηματίζεται με ένα τέτοιο τρόπο που η ανάγνωση δεν είναι δυνατή. Για να μετατρέψετε ένα φωτόνιο στα μέσα ενημέρωσης, το σύστημα αλλάζει την κατάστασή της, η φάση των δονήσεων παλμικού κύματος. Σήμερα, το επίπεδο ανάπτυξης της κβαντικής τεχνολογιών μπορεί να συγκριθεί με τον τρόπο που τα κινητά τηλέφωνα φαινόταν πριν από τριάντα χρόνια, περισσότερα θα λάβει χώρα πέντε έως δέκα ετών και ένα κβάντα φωτόνιο μπορεί να μας δώσει μια ασφαλή πληροφοριών στο Διαδίκτυο.

Quantum Internet στο Καζάν

Στο Ταταρστάν ξεκίνησε ένα κβαντικό διαδίκτυο, πειραματική οικόπεδο βρίσκεται στη Καζάν. Το πρόγραμμα αυτό είναι ένα σημαντικό επίτευγμα για την ανάπτυξη της κβαντικής επικοινωνίας στη Ρωσία. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, είναι απολύτως ανοσία σε επιθέσεις χάκερ.

Σήμερα, η προστασία του Internet μας βασίζεται στην κρυπτογράφηση των μαθηματικών αλγορίθμων, αλλά ακόμη και το πιο πολύπλοκο κώδικα μπορεί να είναι ραγισμένα. Οι πιο ισχυρές δυνατότητες των υπολογιστών χάκερ, η ευκολότερη και ταχύτερη για τον υπολογισμό της αλγόριθμο κρυπτογράφησης.

Περιγράφεται στην τεχνολογία άρθρο θα γίνει η νέα δομή της ασφάλειας του δικτύου. Quantum Internet στο Καζάν θα συγχωνευθούν σε τέσσερις κόμβους σε απόσταση 30-40 χιλιομέτρων το ένα από το άλλο. Το κόστος του εξοπλισμού μεταξύ των δύο σημείων είναι περίπου εκατό χιλιάδες δολάρια. Στο δίκτυο πειραματική περιοχή που απεικονίζεται κβαντική ταχύτητας Internet 117kb / c με απόσταση δύο και μισό χιλιόμετρο. Αυτό το αποτέλεσμα είναι πολύ υψηλότερο από ό, τι στις ευρωπαϊκές δοκιμές. Σε ένα δείκτη απώλεια μετάδοσης δικτύου του κβαντικού bit στο οπτικό κανάλι ήταν είκοσι dB. Αυτό είναι ισοδύναμο με το μήκος της γραμμής Α εκατοντάδων χιλιομέτρων. Αξίζει να σημειωθεί ότι η «Tattelecom» σε αυτό το έργο αφορούσε την γραμμή της δράσης της υποδομής του δικτύου τηλεπικοινωνιών.

Το δίκτυο θα συνδέει την πόλη

Το 2017 αναμένεται να ξεκινήσει ένα έργο για την εισαγωγή νέας τεχνολογίας. Quantum Internet στο Ταταρστάν θα επιτρέψει να συνδεθείτε γραφεία σε διάφορες πόλεις. Αυτό είναι ένα από τα κύρια καθήκοντα που καθορίζονται από την κβαντική Καζάν Κέντρο KNRTU-KAI και τον ηγέτη της. Βλέποντας την επιτυχία τους, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι θα είναι έτσι.