Quantum internet - vad det är, hur det fungerar? Fördelar. quantum nätverk

Nya studier realiseras av europeiska och ryska forskare har visat att rörelsen hos kvant och klassisk informationen framgångsrikt kan samexistera inom gränserna för samma fiberoptisk datasändningslinjer. Detta gör det möjligt att i framtiden för en stegvis övergång från den traditionella Internet till nätverket på grundval av de paradoxer elementarpartiklar, kvant Internet.

Vi accelererar forskning

I datorindustrin mognar kupp. Fysiker från University of Pennsylvania sade att efter fyra år av konventionella kiselchips kommer att nå sin gräns. Minska dem vidare inte är möjligt, så de konventionella datorer behöver inte leva länge.

Deras kommer att ersättas av en helt ny teknik, kvantdatorer. I stället för chips blir elementarpartiklar. Detta gör det möjligt att dramatiskt minska storleken och förbättra prestanda. Även om dessa prototyper fungerar inte snabbare än långsammare datorer, men det är bara en tidsfråga. I sin tur, med hjälp av en enorm potential, kommer att kunna snabbare lösa problem och svårigheter i samband med genomförandet av en helt ny kvant Internet.

Mysteries of quantum Internet

Hur fungerar en kvant internet? Vad är det och vad är dess väsen? Skillnaden är att det bygger på kvantmekanikens lagar. Hon sågs av forskare som en varm, hård yta som kan användas för att beskriva fenomenet inte helt klarlagda. En av dem är den fotoelektriska effekten.

Paradoxer kvantfysik i mänsklighetens tjänst

För närvarande är det klart: i vår nära framtid kommer in fenomenet kvant internet. Vad kan det ge oss eller hur det kommer att bli? Kanske blir det en annan ras, liksom införandet av halvledartransistorer i det förflutna.

Dess princip är baserad på egenskapen hos super och kvant sammanflätning. Det har ingen specifik spinn, och mäta en andra motsatt visar. För en mer fullständig förståelse av detta betyder att varje elementarpartikel, som bär information osynligt kopplade till det "förvirrande" par. Dessutom avståndet mellan dem inte spela en roll, överförs informationen direkt.

Med hjälp av dessa onormala lagar stora möjligheter för hastighet och datasekretess. Intercept information som skickas på detta sätt går obemärkt förbi, det är omöjligt: varje läsning lämnar spår, eller förstöra den ursprungliga informationen.

Hastighet snabbare än tänkt

När det gäller de senaste uppgifterna om mätningen datahastighet, då de träffar vår fantasi. Det överskrider ljusets hastighet tiotusen gånger. Men, troligen i framtiden, forskare finner att signal överföringshastigheten är mycket högre än vad som tidigare definierats, en sådan kvant internet. Vad betyder det? Vad vi kan ge det till? Kanske signalerar en tidigare ofattbara avstånd i rymden och nya upptäckter.

Ny teknik i fotoner

På det tekniska omvandlingen av fotoner i inspelningsmediet ryska forskare har funnit tillämpning artificiellt odlade kristaller, nämligen diamant. Det visar sig att när ljuset passerar genom kristallen, blir det fluidum och börjar bildande egenskap droppar virvlar vågen. Det kan skickas till alla kanaler. I allmänhet fungerar den som en vätska. Framför allt kan det delas ut till en mycket låg hastighet eller stoppa.

Det är mycket intressant, å ena sidan, och är mycket viktigt eftersom det tillåter dig att manipulera med ljus och göra något, bland annat för att få fenomenet kvant internet. Detta gör det möjligt att använda den som informationsöverföringen agent. Nu är det huvudsakliga bärare är den elektriska laddningen. Men det är en ofullkomlig objekt. Därför någon rörelse eller acceleration av elektriska laddningsresulterar i energiförlust, som går ut i miljön och värmer processorn och chipset komponenter.

Internet i sig har funnits mänskligheten för mer än 5% av den energi som produceras. Därför skulle ersättning av fotoner elektron idealt minska det enorma energiförlust. Således kommer kostnaden för själva Internet falla.

Quantum Internet i Ryssland

kvant Internet fungerar i ryska är unika. Trots den låga finansiering och allehanda hinder forskarna genomfört experiment och uppnått tillräckligt på detta område faktiskt ledande position. Som ett resultat, lyckades det för att skapa en unik, institution på hög nivå. Den kombinerar experimentella och teoretiska grupper samt tillämpad forskning. Detta institut finansieras delvis "Gazprom", dels av staten i olika former. I vilket fall som helst är detta ett exempel som bör följas av den ryska vetenskapen, inte stannar vid någonting.

Erövra nya territorier

Med nuvarande utvecklingsstadium kvant Internet bara kan kallas en dataskydds teknik med hjälp av kvantkryptografi. Liknande nätverk av idag är ganska enkla punkt-till-punkt. Forskare försöker skapa gemensamma lösningar på grundval av vilka kombinerar en mängd olika kanaler och metoder för kryptering.

Om vi följer genomförandet av idén, kommer resultaten av ryska forskare att bli mer betydande. Ett exempel - en singelfoton emitter-detektor, som utvecklats vid Kurchatov Institute.

För förekomsten av sådana upptäckter som kvant Internet forskarna måste lösa komplexiteten i att kombinera specialutrustning för kvant uppgifter och befintliga telenät i dag.

De viktigaste frågorna ligger i beslutet att byta och signalförstärkning. Om du skickar information på grundval av ett stort standard för optisk fiber, kommer det inte att passera genom regeneratorn. Därför en av de lösningar till denna omvandling till en elektrisk signal och sedan tillbaka till utgångsläget.

Idag gränsen tromstam kilometer. Detta avstånd, vilket är nödvändigt för att producera en optisk signal regenerering. Vi behöver också en prototyp kvant switch. Den totala volymen av förekomsten av besvärliga problem kan lösas endast inom tio år. Men bland forskare hävdar om möjligheten att "rida" quantum internet. Vad det kan ge och hur man kan hjälpa? Idag finns inga enkla svar, men frågan om att införa och föra dessa tekniker till vanliga invånare, klart bättre livskvalitet och säkerhet.

En ny era börjar

Kina idag har satt ett ambitiöst projekt för att skicka ett stort nätverk för 1200 kilometer med hjälp av satellit. Just nu nått ett avstånd på högst hundra kilometer. Forskare har utvecklat hur man skyddar signalen från väderförhållandena. Däremot har mindre att göra med teleportation, vilket ökar för varje år, och kvantkryptografi, med andra ord, det nya krypteringssystemet denna känsla.

En kvant kod är inte möjligt att hacka, eller snarare när den senaste informationen försvinner. I en ålder av cyberkrigföring betyder osårbarhet. Kvantkryptografi har länge haft av dem som söker säkerhetsgarantier. Som ett exempel, för några år sedan började schweiziska banker att utbyta data om sina kunder genom ett stort nätverk. För närvarande de är begränsade till några tiotals kilometer avstånd. Samma system förbereder sig för att införa den ryska Quantum Center, liksom mästare överföringen av kvant signaler genom rymden satellit.

Införandet och genomförandet

Och vid denna tid i S: t Petersburg mellan de två byggnaderna i Ryssland universitets lanserade den första kvant Internet. Informationen överförs genom användning av lagar kvantfysik. På detta område är nu investerar de smartaste företag och regeringar. Framtiden för informationsöverföring teknik genomförs på grundval av den befintliga. Fiberoptisk kabel, den vanliga datorn, men den nya routern och fotongenerator.

Förekomsten av en ny Internet börjar med laser, vilket är en källa till enstaka fotoner. De har en bra egenskap att överföra information som skyddas av. En enda foton kan inte delas upp. Nyckeln är utformad på ett sådant sätt att avläsningen inte är möjlig. Att omvandla en foton i media, ändrar systemet sitt tillstånd, fasen hos pulsvågen vibrationer. Idag är jämförbart med hur mobiltelefoner såg trettio år sedan nivån på utvecklingen av kvantteknik, mer kommer att äga rum fem till tio år och en foton kvanta kan ge oss en säker Internet information.

Quantum Internet i Kazan

I lanserade Tatarstan en kvant Internet är dess experimentella tomt ligger i Kazan. Detta program är ett viktigt framsteg i utvecklingen av kvantkommunikation i Ryssland. Enligt forskarna är det absolut immun mot angrepp från hackare.

Idag kan knäckas skyddet av vår Internet bygger på kryptering av matematiska algoritmer, men även de mest komplexa koden. De mer kraftfulla datakapaciteten hackare, desto lättare och snabbare att beräkna krypteringsalgoritmen.

Beskrivs i artikeln tekniken kommer att bli den nya strukturen för nätverkssäkerhet. Quantum Internet i Kazan kommer att slås samman i de fyra noder på ett avstånd av 30-40 kilometer från varandra. Kostnaden för utrustningen mellan de två punkterna är omkring hundra tusen dollar. I försöksområdet nätverk visas kvant Internet hastighet 117kb / c med ett avstånd av två och en halv kilometer. Detta resultat är mycket högre än i de europeiska försöken. I en nätverksöverföringsförlustindex av kvantbiten i den optiska kanalen var tjugo dB. Detta är ekvivalent med längden av linjen hundra kilometer. Det är värt att notera att "Tattelecom" i det här projektet involverade verkningslinje infrastruktur telenätet.

Nätverket kommer att ansluta staden

2017 förväntas börja ett projekt för att införa ny teknik. Quantum Internet i Tatarstan gör det möjligt att ansluta kontor i olika städer. Detta är en av de viktigaste uppgifter som av kvant Kazan Centre KNRTU-KAI och dess ledare. Titta på deras framgång, ingen tvekan tror att det kommer att bli så.