Quantum internett - hva det er, hvordan det fungerer? Fordeler. quantum nettverk

Nyere studier realisert av europeiske og russiske forskere har vist at bevegelsen av quantum og klassisk informasjon kan lykkes sameksistere innenfor grensene av de samme fiberoptiske datakringkastings linjer. Dette gjør det mulig i fremtiden for en gradvis overgang fra den tradisjonelle Internett til nettverket på grunnlag av paradokser elementærpartikler, quantum Internett.

Vi akselerere forskning

I databransjen modnes kupp. Fysikere fra University of Pennsylvania sa at etter fire år med konvensjonelle silisium brikker vil nå deres grense. Redusere dem videre ikke er mulig, så de konvensjonelle datamaskiner trenger ikke å leve lenge.

Deres vil bli erstattet av en fundamentalt ny teknologi, kvante-datamaskiner. I stedet for chips vil være elementærpartikler. Dette gjør det mulig å dramatisk redusere størrelsen og forbedre ytelsen. Mens disse prototypene ikke fungerer raskere enn tregere datamaskiner, men det er bare et spørsmål om tid. I sin tur, ved hjelp av et stort potensial, vil være i stand til å raskt løse problemer og vanskeligheter i gjennomføringen av en fundamentalt ny quantum Internett.

Mysteries of quantum Internett

Hvordan virker et kvantesprang internett? Hva er det og hva er dens essens? Forskjellen er at det er basert på lover kvantemekanikk. Hun ble sett av forskere som en varm, harde område som kan brukes til å beskrive fenomener ikke fullt ut forstått. En av dem er den fotoelektriske effekten.

Paradokser kvantefysikk i tjeneste for menneskeheten

I dag er det klart: i vår nære fremtid vil gå inn i fenomenet quantum internett. Hva kan det bringe oss eller hvordan det vil bli? Kanskje det vil være en annen rase, som innføring av halvleder transistorer i det siste.

Dens prinsipp er basert på eiendommen til superposisjon og kvantesammenfiltring. Det har ingen spesiell spinn, og måling av et andre motstående viser. For en mer fullstendig forståelse av dette betyr at hver elementærpartikkel, som bærer informasjon usynlig knyttet til det "forvirrende" par. Videre er avstanden mellom dem ikke spiller en rolle, er informasjonen overføres umiddelbart.

Ved hjelp av disse avvikende lovene er store muligheter for fart og data konfidensialitet. Intercept informasjon som sendes på denne måten, gå ubemerket, det er umulig: noen leser etterlater spor, eller ødelegge den opprinnelige informasjonen.

Fart raskere enn antatt

Med hensyn til de nyeste dataene på måledatahastighet, så de treffer vår fantasi. Det overgår lysets hastighet ti tusen ganger. Men, mest sannsynlig, i fremtiden, forskere vil finne at signalet overføringshastigheten er mye høyere enn tidligere definert, for eksempel et kvantesprang internett. Hva betyr det? Hva vi kan gi den til? Kanskje signaliserer en tidligere utenkelige avstander på plass og nye funn.

Ny teknologi i fotoner

I teknologien konvertering av fotoner i opptaksmediet Russiske forskere har funnet applikasjons kunstig vokst krystaller, nemlig diamant. Det viser seg at når lyset passerer gjennom krystallen, blir det flytende og begynner å danne egenskap dråper virvler bølge. Det kan bli sendt til alle kanaler. Generelt oppfører det seg som en væske. Spesielt kan det bli distribuert til en svært lav hastighet eller stoppe.

Det er veldig interessant på den ene siden, og er svært viktig fordi det tillater deg å manipulere med lys og gjøre noe, inkludert å få fenomenet quantum internett. Dette gjør det mulig å bruke den som informasjonsoverføring agent. Nå er det viktigste transportør er elektrisk ladning. Men det er en ufullkommen objekt. Derfor er en hvilken som helst bevegelse eller akselerasjon av elektrisk ladning resulterer i energitap, som går inn i miljøet og varmer opp prosessor og brikkesett komponenter.

Internett i seg selv har vært rundt menneskeheten for mer enn 5% av energien den produserer. Derfor ville erstatning av fotoner elektron ideell redusere den enorme mengden av energitap. Følgelig vil kostnadene for selve Internett falle.

Quantum Internett i Russland

Quantum Internett fungerer i russisk er unike. Til tross for den lave finansiering og alle slags hindringer, gjennomførte forskerne eksperimenter og oppnådd nok på dette området faktisk ledende posisjon. Som et resultat, klarte å skape en unik, høyt nivå institusjon. Den kombinerer eksperimentelle og teoretiske grupper, samt anvendt forskning. Dette instituttet er støttet delvis "Gazprom", dels ved den tilstand i forskjellige former. I alle fall er dette et eksempel som bør følges av den russiske vitenskap, ikke stoppe på ingenting.

Erobre nye territorier

På det nåværende stadium i utviklingen av quantum Internett kan bare kalles en databeskyttelse teknologi ved hjelp av quantum kryptografi. Lignende nettverk i dag er ganske enkel punkt-til-punkt. Forskere søker å skape felles løsninger, på grunnlag av hvilke kombinere en rekke kanaler og metoder for kryptering.

Hvis vi følger gjennomføringen av ideen, vil resultatene av russiske forskere være mer betydelig. Ett eksempel - en enkel-foton emitter-detektor, som er utviklet ved Kurchatov Institute.

For eksistensen av slike funn som quantum Internett, forskere trenger for å løse kompleksiteten i å kombinere spesialutstyr for quantum data og eksisterende telenett i dag.

De største problemene ligger i avgjørelsen av koblings- og signalforsterkning. Hvis du sender informasjon på grunnlag av et kvantesprang standard for optisk fiber, vil det ikke passere gjennom regenerator. Derfor er en av løsningene for denne transformasjonen til et elektrisk signal, og deretter tilbake til utgangsposisjonen.

I dag grense er tromstam kilometer. Denne avstand, som er nødvendig for å frembringe et optisk signal regenerering. Også vi trenger en prototype quantum bryter. Det totale volum av tilstedeværelsen av brysomme problemer kan løses bare i løpet av ti år. Men blant forskerne krangle om muligheten for "ride" quantum internett. Hva det kan bringe og hvordan du kan hjelpe? I dag er det ikke noe enkelt svar, men spørsmålet om å innføre og å bringe disse teknologiene til de vanlige innbyggere, klart bedre livskvalitet og trygghet.

En ny æra begynner

Kina i dag har satt et ambisiøst prosjekt for å sende et kvantesprang nettverk for 1200 kilometer ved hjelp av satellitt. I øyeblikket nådde en maksimal avstand på hundre kilometer. Forskere har utviklet hvordan du kan beskytte signalet fra forvitring forhold. Imidlertid har denne følelsen mindre å gjøre med teleportering, som øker hvert år, og quantum kryptografi, med andre ord, det nye krypteringssystemet.

En quantum kode er ikke mulig å hacke, eller snarere når det er ny informasjon forsvinner. I en alder av cyber krigføring betyr usårbarhet. Quantum kryptografi har lenge nytes av de som søker sikkerhetsgarantier. Som et eksempel, for noen år siden, sveitsiske banker begynte å utveksle data om sine kunder gjennom et kvantesprang nettverk. For tiden er de begrenset til noen få titalls kilometer avstand. Det samme systemet er klar til å introdusere den russiske Quantum Center, så vel som master overføring av kvante-signaler gjennom rommet satellitt.

Innføring og gjennomføring

Og på dette tidspunktet i St. Petersburg mellom de to universitetsbygningene i Russland lanserte den første quantum Internett. Informasjonen overføres ved hjelp av kvantefysikkens lover. I dette området er nå investerer de smarteste selskaper og regjeringer. Fremtiden for informasjonsoverføring teknologi blir gjennomført på grunnlag av den eksisterende. Fiberoptisk kabel, vanlig datamaskin, men den nye ruteren og fotonet generator.

Eksistensen av en ny Internett begynner med laser, som er en kilde til enkle fotoner. De har en god egenskap til å overføre informasjon beskyttet av. En enkelt foton kan ikke deles. Nøkkelen er utformet på en slik måte at avlesningen ikke er mulig. For å konvertere et foton i media, endres tilstanden, den fase av pulsbølge vibrasjoner. I dag, nivået på utviklingen av Quantum Technologies kan sammenlignes med måten mobiltelefoner så tretti år siden, flere vil finne sted fem til ti år, og et foton kvanter kan gi oss en sikker Internett-informasjon.

Quantum Internett i Kazan

I Tatarstan lansert en quantum Internett, er dens eksperimentelle tomten ligger i Kazan. Dette programmet er en viktig prestasjon i utviklingen av quantum kommunikasjon i Russland. Ifølge forskere, er det helt immun mot hackerangrep.

I dag kan vern av vår Internett basert på kryptering av matematiske algoritmer, men selv de mest komplekse koden sprakk. Den kraftigere databehandling hackere, jo lettere og raskere å beregne krypteringsalgoritme.

Beskrevet i artikkelen teknologi vil bli den nye strukturen i nettverkssikkerhet. Quantum Internett i Kazan vil bli slått sammen i de fire nodene i en avstand på 30-40 kilometer fra hverandre. Kostnaden av utstyr mellom de to punktene er om lag hundre tusen dollar. I det eksperimentelle nettverket vist kvantum Internett-hastighet 117kb / c med en avstand på to og en halv kilometer. Dette resultatet er mye høyere enn i de europeiske forsøkene. I et nettverk overføringstap indeks av kvante bit i den optiske kanalen var tyve dB. Dette tilsvarer lengden av linjen hundre kilometer. Det er verdt å merke seg at "Tattelecom" i dette prosjektet er involvert linjen av handlingen av telenettet infrastruktur.

Nettverket vil koble byen

I 2017 er det forventet å starte et prosjekt for å introdusere ny teknologi. Quantum Internett i Tatarstan vil tillate å koble kontorer i forskjellige byer. Dette er en av de viktigste oppgavene satt av quantum Kazan Centre KNRTU-KAI og dens leder. Watching deres suksess, ingen tvil tro at det vil være slik.