Kwantowy internet - co to jest, jak działa? Zalety. Sieć kwantowa

Ostatnie badania, zrealizowane europejskimi i polskimi naukowcami, wykazały, że przenoszenie kwantowej i klasycznej informacji można z powodzeniem współistnieć w granicach tych samych światłowodowe linie transmisji danych. To daje możliwość w przyszłości do stopniowego przejścia od zwykłego internetu, do sieci na podstawie paradoksów cząstek elementarnych, sieci kwantowego internetu.

Przyspiesza w badaniach

W branży komputerowej nastąpi przewrót. Fizycy z uniwersytetu Penn stwierdził, że przez cztery lata zwykłe instalacjami układu osiągną swój limit. Zmniejszać ich dalej nie będzie możliwe, dlatego zwykłych komputerów pozostało nie długo.

Na ich zmianę przyjdą zasadniczo nowe technologie, komputery kwantowe. Zamiast układów będą znajdować się cząstki elementarne. Dzięki temu można znacznie zmniejszyć wymiary i zwiększyć wydajność. Podczas gdy te prototypy działają szybciej słabego komputera, ale to tylko kwestia czasu. Z kolei, wykorzystując potężny potencjał, uda się szybko rozwiązać problemy i trudności przy wdrażaniu nowego, kwantowego internetu.

Zagadki kwantowego internetu

Jak działa kwantowy internet? Co to jest i co jest jego istotą? Różnica polega na tym, że opiera się na prawach mechaniki kwantowej. Została ona przyjęta przez naukowców jak gorąca, nagłe obszar, który może być zastosowany do opisu zjawisk, do końca nie rozumiejących. Jednym z nich jest efekt fotoelektryczny.

Paradoksy fizyki kwantowej w służbie ludzkości

Na dziś jest jasne: w naszej najbliższej przyszłości wejdzie takie zjawisko, jak kwantowy internet. Co może nam przynieść czy jak to będzie? Może to będzie kolejny wyścigów konnych, podobny implementacji półprzewodnikowych, tranzystorów w przeszłości.

Bardziej:

Znormalizowaną mleko

Mleko, o dziwo, produkt sezonowy. Produkcja mleka zaczynają wzrastać z wiosny, osiągają szczyt w lecie i w zimie są znacznie niższe. Można obejść dziesiątki sklepów w poszukiwaniu "prawdziwego" lub "na żywo", lub, jak wyrażone są technolodzy, "surowe...

Gdy cyfry są smutnymi. Ujemna rentowność

Mimo, że żaden przedsiębiorca nie będzie chciał pracować na własny koszt, biznes jest bardzo spontaniczny, i w sytuacji, gdy spółki za dany okres nie tylko brak wzrósł kapitał, ale i nawet zmniejszał jego, nie są rzadkością. Negatywna zysku, zwaną ta...

Zarządzanie portfelem papierów wartościowych

Gra na rynku papierów wartościowych przypomina grę w kasynie. Dokładny wynik jest nieznany, i wszystko zależy od zupełnie nieprzewidywalnych czynników. Jednak wysoki poziom dochodów sprawia, że ludzie i zarządzających korporacjami przechowywać swoje ...

Zasada jego opiera się na właściwości superpozycji i kwantowej zamieszanie. Nie ma określonego plecy i w wymiarze jednej, druga pokazuje odwrotny. Dla pełniejszego zrozumienia, co oznacza, że każda elementarna cząstka niosąca informacje, niewidoczny jest związana z jej «mylące» parą. Przy czym odległość między nimi nie odgrywa żadnej roli, informacje przekazywane natychmiast.

Za Pomocą tych nieprawidłowych prawa, otwierają ogromne możliwości w prędkości i zachowania poufności danych. Przechwycić informacje przesłane w ten sposób, pozostając niezauważone, nie każde czytanie pozostawia ślady, albo niszczy oryginalną informacji.

Prędkość szybciej myśli

Co do ostatnich danych z pomiaru prędkości transmisji danych, to uderzają naszą wyobraźnię. Ona przekracza prędkość światła w dziesięć tysięcy razy. Ale najprawdopodobniej naukowcy w przyszłości odkryją, że prędkość transmisji sygnału jest znacznie wyższa od określonej wcześniej, taki kwantowy internet. Co to znaczy? Co może nam to dać? Możliwe, przesyłanie sygnałów na wcześniej niewyobrażalne odległości w kosmosie i nowe odkrycia.

Nowe technologie w фотонах

W technologii transformacji fotonów w nośnik informacji rosyjscy naukowcy znaleźli zastosowanie sztucznie hodowanych kryształów, a mianowicie diamentów. Okazuje się, że gdy światło przechodzi przez kryształy, staje się właściwość płynów i zaczyna tworzyć krople, wiry, fale. Można je kierować na jakichś kanałach. W sumie zachowuje się jak ciecz. W tym może rozprzestrzeniać się z bardzo małą prędkością lub nawet się zatrzymać.

To bardzo ciekawe, z jednej strony, jest to bardzo ważne, ponieważ pozwala manipulować światłem i robić, co chcesz, w tym uzyskać takie zjawisko, jak kwantowa sieć internet. To pozwala na wykorzystanie go jako agenta przekazywania informacji. Teraz głównym jego nośnikiem jest ładunek elektryczny. Ale to niedoskonałe obiekt. Dlatego każdy ruch lub przyspieszenie ładunku elektrycznego prowadzi do strat energii, która przechodzi w środowisko i podgrzewa procesor i elementy układów.

Internet sam w sobie jest już ludzkości ponad 5% wytwarzanej w nich energii. Dlatego wymiana elektronu fotonów w idealnym wariancie spowoduje zmniejszenie strat kolosalne ilości energii. Odpowiednio, koszt samego internetu spadnie.

Kwantowy internet w Rosji

Pracy w Rosji w квантовому internetem wyjątkowe. Pomimo małego finansowanie i różnego rodzaju przeszkody, naukowcy przeprowadzili dość eksperymentów i osiągnęli w tej dziedzinie faktycznie wysokiej pozycji. W rezultacie udało się stworzyć niepowtarzalny, wysokiego poziomu instytut. Łączy w sobie eksperymentalne i teoretyczne grupy, a także badania stosowane. Ten instytut jest finansowany częściowo «Газпромбанком», częściowo przez państwo w różnych formach. W każdym razie, to jest taki przykład, który musi podążać rosyjska nauka, nie zatrzymując się przed niczym.

Покоряем nowe terytoria

Na obecnym etapie rozwoju kwantowego internetu można nazwać tylko technologie ochrony danych za pomocą kryptografii kwantowej. Podobne sieci na dziś stanowią dość proste połączenia punktópunkt. Naukowcy starają się tworzyć wspólne rozwiązania, napodstawie których łączą się różne kanały i sposoby szyfrowania.

Jeśli prześledzić za realizacją pomysłu, to wyniki rosyjskich naukowców okażą się bardziej istotne. Jednym z przykładów jest detektor однофотонного emitera, opracowywanego w Курчатовском instytucie.

Dla istnienia takiego otwarcia, jak kwantowa sieć internet, naukowcy muszą rozwiązać trudności godzenia wyposażenia specjalnego dla kwantowej transmisji danych i istniejących do dziś sieci telekomunikacyjnych.

Podstawowe pytania leżą w rozwiązywaniu przełączania i wzmocnieniu sygnału. Jeśli wyślij informację na podstawie kwantu, w oparciu o standardowy włókno, to nie przejdzie przez regenerator. Dlatego jednym z rozwiązań jest przekształcenie sygnału elektrycznego, a następnie powrót do pozycji wyjściowej.

Na dzisiaj limit wynosi тремстам kilometr. Jest to odległość, na której należy przeprowadzać regenerację sygnału optycznego. Również potrzebuje prototyp kwantowej centralki. Całkowita ilość obecności problemowych zadań może być rozwiązany tylko w promieniu dziesięciu lat. Jednak w kręgach naukowców twierdzą o możliwości «siodło» kwantowy internet. Co może przynieść im pomóc? Na dziś nie ma jednoznacznej odpowiedzi, ale decyzję o wdrożeniu i doprowadzeniu podobnych technologii do obywatela, zdecydowanie poprawi jego jakość życia i bezpieczeństwo.

Nowa era nadchodzi

Chiny na dziś postawił ambitny projekt, zrobić transmisję na kwantowej sieci na 1200 kilometrów, za pomocą satelity. W tym momencie osiągnięty dystans maksymalnie sto kilometrów. Naukowcy opracowali, jak chronić sygnał przed wpływem warunków meteorologicznych. Zresztą, ta sensacja raczej nie jest związane z teleportacją, która zwiększa się z każdym rokiem, a interfejs użytkownika do kryptografii kwantowej, innymi słowy, nowy system szyfrowania danych.

Kwantowy kod nie ma możliwości, aby włamać, a dokładniej po jego włamania informacje znika. W dobie cyberwojen to oznacza nieśmiertelność. Interfejs użytkownika do kryptografii kwantowej od dawna cieszą się ci, którzy szukają gwarancji bezpieczeństwa. Jak, na przykład, kilka lat temu szwajcarskie banki zaczęły wymieniać się informacjami o swoich klientach przez kwantową sieć. Na dziś są one ograniczone odległości kilkudziesięciu kilometrów. Ten sam system przygotowuje się do wprowadzenia Rosyjski kwantowy centrum, a także opanować transmisję kwantowej sygnału przez kosmiczny towarzysz.

Wdrażanie i realizacja

A w tym czasie w Petersburgu między dwoma budynkami uniwersytetu w Rosji uruchomiono pierwszą kwantową internet sieć. Informacje przekazywane za pomocą prawa fizyki kwantowej. W ten obszar teraz inwestują najbardziej inteligentne korporacje i rządy. Przyszłościowa technologia przesyłania informacji osadza się na bazie istniejącej. Światłowodowy kabel, zwykły komputer, ale nowy router i generator fotonów.

Istnienie nowego internetu zaczyna się od lasera, gdzie znajduje się źródło pojedynczych fotonów. Oni mają dobrą właściwością do tego, aby przekazywać informacje chronione przez. Pojedynczy foton nie można podzielić. Klucz powstaje w ten sposób, że czytanie nie jest możliwe. Aby włączyć foton w nośnik informacji, system zmienia jego stan, fazę drgań fali impulsowej. Dziś poziom rozwoju technologii kwantowej jest porównywalny z tym, jak wyglądała komunikacja trzydzieści lat temu, odbędzie się jeszcze pięć-dziesięć lat i kwanty fotonu mogą nam dać bezpieczny informacji z internetu.

Kwantowy internet w Kazaniu

W Tatarstanie uruchomiliśmy kwantową internet sieć, jej eksperymentalny działka znajduje się w Kazaniu. Program ten jest ważnym osiągnięciem w rozwoju kwantowej komunikacji w Rosji. Jak twierdzą naukowcy, jest absolutnie niepodważalna dla ataków hakerów.

Dzisiaj ochrona naszej sieci internet opiera się na szyfrowaniu matematycznych algorytmów, ale nawet najbardziej skomplikowany kod można włamać. Im większa moc obliczeniowa umiejętności hakerów, tym łatwiej i szybciej obliczyć algorytm szyfrowania.

Opisywana w artykule technologia stanie się nowej struktury bezpieczeństwa sieci. Kwantowy internet w Kazaniu będzie połączony w cztery węzły w odległości 30-40 km od siebie. Koszt wyposażenia między dwoma punktami wynosi około stu tysięcy dolarów. W pilotażowym odcinku sieć pokazywał prędkość kwantowego internetu 117кб/c z dystansem dwa i pół kilometra. Wynik ten jest znacznie wyższy, niż w europejskich testach. W sieci wskaźnik strat transmisji kwantowych bitów w kanale optycznym wyniosła dwadzieścia db. Jest to równoważne długości linii sto kilometrów. Warto zauważyć, że w tym projekcie zaangażowane działająca linia sieci telekomunikacyjnej infrastruktury «Таттелеком”.

Sieć połączy miasta

W 2017 roku planuje się rozpocząć projekt wdrożenia nowej technologii. Kwantowy internet w Tatarstanie pozwoli połączyć biura w różnych miastach. To jedno z najważniejszych zadań, które stawia przed sobą Kazański kwantowy centrum KNRTU-KAI i jego kierownik. Obserwując ich sukcesami, bez wątpliwości mogę uwierzyć, że tak właśnie będzie.