Quantum ynternet - wat it is, hoe't it wurket? Foardielen. kwantum netwurk

Resinte ûndersiken realisearre troch Europeeske en Russyske wittenskippers hawwe sjen litten dat de beweging fan it kwantum en klassike ynformaasje kin súkses co-bestean binnen de grinzen fan 'e deselde glêstried-Optysk gegevens Omrop linen. Dat makket it mooglik yn de takomst foar in stadige oergong fan it tradisjonele ynternet oan it netwurk oan 'e basis fan de paradoksen fan it elemintêre dieltsjes, kwantum ynternet.

We versnelt ûndersyk

Yn de computer yndustry ta waaksdom komme coup. Natuerkundigen út de Universiteit fan Pennsylvania sei dat nei fjouwer jierren fan konvinsjonele silisium chips sille berikke harren limyt. Ferminderjen se fierder is net mooglik is, sadat it konvinsjonele kompjûters hoege net te libje in lange tiid.

Har wurdt ferfongen troch in prinsipieel nije technology, kwantum kompjûters. Yn stee fan chips sille wêze elemintêre dieltsjes. Dit makket it mooglik om dramatysk ferminderje de omfang en ferbetterjen prestaasjes. Wylst dizze prototypes wurkje net hurder as trager kompjûters, mar it is mar in kwestje fan tiid. Yn bar, mei help fan in grutte potinsje, sil wêze kinne gauwer oplosse problemen en swierrichheden yn de útfiering fan in prinsipieel nije kwantum ynternet.

Mysteries of kwantum ynternet

Hoe docht in kwantum ynternet? Wat is it en wat is syn essinsje? It ferskil is dat it basearre is op 'e wetten fan de kwantummeganika. Sy waard sjoen troch wittenskippers as in waarme, hurde gebiet dat kin brûkt wurde om te beskriuwen de ferskynsels net folslein begrepen. Ien fan harren is de PHOTOELECTRIC effekt.

Paradoksen fan de kwantumfysika yn 'e tsjinst fan' e minske

Op dit stuit, is it dúdlik: yn ús near takomst sil yngean it ferskynsel fan de kwantumfysika ynternet. Wat kin it bring ús of hoe't it wêze sil? Miskien is it sil in oar ras, lykas de ynfiering fan semiconductor transistors yn it ferline.

Syn prinsipe is basearre op it eigendom fan superposition en kwantumfysika knope. It hat gjin spesifike spin, en mjitten in twadde tsjinoerstelde shows. Foar in mear kompleet begryp fan dit betsjut dat elke elemintêre dieltsje, dat draacht ynformaasje ûnsichtber ferbûn mei "betiizjend" twatal. Boppedat, de ôfstân tusken harren net spylje in rol, de ynformaasje wurdt oerdroegen direkt.

Mei help fan dizze anomalous wetten binne grutte kânsen foar snelheid en gegevens fertroulikens. Ûnderskeppen ynformaasje ferstjoerd yn dizze wei, gean ûngemurken, is it ûnmooglik: alle lêzen laat sporen, of fordylgje de orizjinele ynformaasje.

Speed flugger as gedachte

Oangeande de nijste gegevens oer de mjitting Datenrate, dan se reitsje ús ferbylding. It grutter is dan de ljochtsnelheid tsien tûzen kear. Mar, de measte kâns, yn 'e takomst, wittenskippers sille fine dat it sinjaal heechspanningslieding snelheid is folle heger as earder definiearre, sa'n kwantum ynternet. Wat moat dat wurde? Wat kinne wy jou it oan? Faaks signaling in earder ûnfoarstelbere ôfstannen yn romte en nije ûntdekkings.

Nije technologyen yn fotoanen

Yn de technology omsetting fan fotoanen yn de opname medium Russyske wittenskippers hawwe fûn applikaasje keunstmjittich groeid kristallen, nammentlik diamant. It docht bliken dat wannear't it ljocht giet troch it kristal, wordt het floeistof en begjint foarmjen eigendommen sakket vortices wave. It kin stjoerd wurde nei alle kanalen. Yn it algemien, is it gedraacht as in floeistof. Yn it bysûnder, kin wurde ferspraat oan in hiel stadich snelheid of sels ophâlde.

It is hiel nijsgjirrich oan 'e iene kant, en is tige wichtich omdat it kinne jo manipulate mei ljocht en doch neat, ynklusyf te krijen it ferskynsel fan de kwantumfysika ynternet. Dit makket it mooglik om brûk it as de ynformaasje oerdracht agent. No har wichtichste ferfierder is de elektryske lading. Mar it is in ûnfolsleine foarwerp. Dêrom, eltse beweging of fersnelling fan elektryske lading resultearret yn enerzjy ferlies, dat giet yn it miljeu en verwarmt de prosessor en Chipsatz komponinten.

It ynternet sels hat west om it minskdom foar mear as 5% fan de enerzjy it levert. Dêrom, ferfanging fan fotoanen elektron ideale situaasje soe ferminderje it enoarme bedrach fan enerzjy ferlies. Accordingly, de kosten fan it ynternet sels sil falle.

Kwantum ynternet yn Ruslân

it kwantum ynternet wurken yn it Russysk binne unyk. Nettsjinsteande de lege finansiering en allerhanne obstakels, de ûndersikers útfierd eksperiminten en berikt genôch yn dit gebiet yndie foaroansteande posysje. Dêrtroch is it slagge om te meitsjen fan in unyk, heech-nivo ynstelling. It kombinearret eksperimintele en teoretyske groepen, en ek tapast ûndersyk. Dit ynstitút wurdt finansiere in part "Gazprombank", foar in part troch de steat yn ferskate foarmen. Yn elts gefal, dit is in foarbyld dat moatte wurde folge troch de Russyske wittenskip, net stopping at neat.

Bemasterje nije gebieten

By de hjoeddeiske stadium fan ûntwikkeling fan kwantum ynternet kin allinnich wurde neamd in gegevens beskerming technology brûke kwantum kryptografyske. Soartgelikense netwurken fan hjoed binne leaver ienfâldige punt-to-punt. Wittenskippers siikje to meitsjen mienskiplike oplossings, oan 'e hân fan dat kombinearje in ferskaat oan kanalen en metoaden fan fersifering.

As wy folgje de útfiering fan it idee, de resultaten fan it Russyske ûndersikers sille mear betsjutting. Ien foarbyld - in single-foton emitter detektor, ûntwikkele him oan 'e Kurchatov Ynstitút.

Foar it bestean fan sokke fynsten lykas kwantum ynternet, wittenskippers moatte oplosse de kompleksiteit fan kombinearjen spesjale apparatuer foar Quantum gegevens en besteande telekommunikaasje netwurken hjoed.

De wichtichste saken lizze yn it beslút fan wikseljen en sinjaal amplification. As jo stjoere de ynformaasje op basis fan in kwantum standert foar glêstried, it sil net barre troch de regenerator. Dêrom ien fan 'e oplossings foar dizze omfoarming yn in elektryske sinjaal en dan werom nei it begjinpunt posysje.

Hjoed limyt is tromstam kilometer. Dy ôfstân, dat is nedich om produsearje in optysk sinjaal regeneratie. Ek wy ha in prototype quantum switch. De totale folume fan de oanwêzigens fan troublesome problemen kinne oplost wurde allinnich binnen tsien jier. Lykwols, ûnder wittenskippers stelle oer de mooglikheid fan "ride" kwantum ynternet. Wat kin bringe en hoe te helpen? Tsjintwurdich is der gjin inkel antwurd, mar de fraach fan de ynfiering en bringe dy technologyen foar de gewoane ynwenners, dúdlik ferbettering fan de kwaliteit fan it libben en feilichheid.

In nij tiidrek begjint

China hjoed hat set in ambisjeus projekt te stjoeren in kwantum netwurk foar 1.200 kilometer mei help satellyt. Op it stuit, berikte in maksimum ôfstân fan ien hûndert kilometer. Ûndersikers hawwe ûntwikkele hoe te beskermjen it sinjaal út de Wetterchen betingsten. Lykwols, dit sensaasje hat minder te krijen mei teleportation, dat wurdt hieltyd grutter elk jier, en kwantum kryptografyske, yn oare wurden, it nije fersifering systeem.

In kwantum koade is net mooglik om te hack, of leaver as it is brekken ynformaasje ferdwynt. Yn 'e âldens fan cyber oarlochfieren betsjut invulnerability. Kwantum kryptografyske hat lang koestere wurdt troch dyjingen dy't sykje feiligens garânsjes. As foarbyld, in pear jier lyn, Switserske banken begûnen te wikseljen gegevens oer harren klanten fia in kwantum netwurk. Op dit stuit binne se beheind ta in pear tsientallen kilometers ôfstân. Itselde systeem riedt ta ynfiering fan de Russyske Quantum Center, krekt as master it trochjaan fan kwantum sinjalen fia romte satellyt.

De ynlieding en ymplemintaasje

En op dit stuit yn Sint Petersburch tusken de twa universitêre gebouwen yn Ruslân startskot foar de earste kwantum ynternet. De ynformaasje wurdt oerbrocht troch help fan de wetten fan de kwantumfysika. Yn dit gebiet binne no ynvestearre de tûkste korporaasjes en oerheden. De takomst fan ynformaasje heechspanningslieding technology wurdt útfierd op basis fan de besteande ien. Fiber-Optic kabel, de wenstige kompjûter, mar de nije router en it foton generator.

It bestean fan in nije ynternet begjint mei de Laser, dat is in boarne fan inkele fotoanen. Se hawwe in goede wenning oan oerdrage ynformaasje beskerme troch. In inkele foton kin net wurde ferdield. It kaai is foarme yn sa'n wize dat it lêzen is net mooglik. Om bekearen in foton yn 'e media, it systeem feroaret syn steat, de faze fan de pols wave Vibrations. Hjoed, it nivo fan ûntwikkeling fan kwantum technologyen is fergelykber mei de wei mobile tillefoans seach tritich jier lyn, mear sil plakfine fiif oant tsien jier en in foton quanta kin jou ús in feilige ynternet ynformaasje.

Kwantum ynternet yn Kazan

Yn Tatarstan lansearre in kwantum ynternet, har eksperimintele plot leit yn Kazan. Dit programma is in wichtige prestaasje op 'e ûntwikkeling fan' kwantum kommunikaasje yn Ruslân. Neffens wittenskippers, is it perfoarst immun foar Hacker oanfallen.

Hjoed, de beskerming fan ús Ynternet basearre op de fersifering fan wiskundige algoritmen, mar ek de meast komplekse koade kin wurde kreake. De mear krêftige Computing mooglikheden Hackers, it makliker en flugger om te berekkenjen de fersifering algoritme.

Beskreaun yn it artikel technology wurdt de nije struktuer fan it netwurk feiligens. Kwantum ynternet yn Kazan sil wurde gearfoege yn 'e fjouwer knopen op in ôfstân fan 30-40 kilometer fan elkoar. De kosten fan materiaal tusken de twa punten giet oer hûndert tûzen dollar. Yn de eksperimintele gebiet netwurk sjen litten kwantum Internet snelheid 117kb / c mei in ôfstân fan twa en in heale kilometer. Dit resultaat is folle heger as yn de Europeeske bisikingen. Yn in netwurk heechspanningslieding ferlies yndeks fan it kwantum bytsje yn de optyske kanaal wie tweintich dB. Dit is gelyk oan de lingte fan de line hûndert kilometer. It is de muoite wurdich opskriuwen dat de "Tattelecom" yn dit projekt belutsen de line fan de aksje fan de telekommunikaasje netwurk ynfrastruktuer.

It netwurk sil ferbine de stêd

Yn 2017 is de ferwachting om te begjinnen in projekt te yntrodusearjen nije technology. Kwantum ynternet yn Tatarstan sil tastean te ferbinen kantoaren yn ferskillende stêden. Dit is ien fan de wichtichste taken ynsteld troch it Quantum Kazan Sintrum KNRTU-Kai en syn lieder. Watching harren sukses, gjin twifel te leauwen dat it it wêze wol.