אינטרנט קוונטית - מה זה, איך זה עובד? יתרונות. רשת קוונטים

מחקרים שנעשה לאחרונה הבינו ידי מדענים אירופיים ורוסים הראו כי התנועה של הקוונטים ומידע קלסי מצליחה להתקיים בגבולות אותם נתוני הסיבים אופטיים לשדר קווים. זה מאפשר בעתיד למעבר הדרגתי מהאינטרנט המסורתי לרשת על בסיס הפרדוקסים של חלקיקים יסודיים, אינטרנט הקוונטים.

אנו מאיצים את המחקר

בענף המחשבים מתבגר הפיכה. פיזיקאים מאוניברסיטת פנסילבניה אמר כי לאחר ארבע שנים של שבבי סיליקון קונבנציונאלי יגיע לגבול שלהם. מנמיך אותם עוד לא ניתן, כך במחשבים הרגילים לא צריכים לחיות זמן רב.

שלהם יוחלף טכנולוגיה חדשה מן היסוד, מחשבים קוונטיים. במקום צ'יפס יהיו חלקיקים יסודיים. זה מאפשר להקטין את גודל דרמטי ולשפר ביצועים. בעוד אב טיפוס אלה אינו פועל מהר יותר מאשר במחשבים איטיים, אבל זה רק עניין של זמן. בתורו, באמצעות פוטנציאל ענק, תוכל יותר מהר לפתור בעיות וקשיים ביישום של אינטרנט קוונטים חדש מן היסוד.

תעלומות של אינטרנט קוונטים

אני לא מבין איך אינטרנט קוונטים? מה זה ועל מה היא המהות שלה? ההבדל הוא שהיא מבוססת על חוקי מכניקת הקוונטים. היא נתפסה על ידי מדענים כאזור חם, קשה, שניתן להשתמש בהם כדי לתאר את התופעות לא מובנת לחלוטין. אחד מהם הוא האפקט הפוטואלקטרי.

פרדוקסים של פיזיקת קוונטים בשירות האנושות

נכון לעכשיו, ברור: בעתיד הקרוב שלנו ייכנס תופעת אינטרנט קוונטים. מה זה יכול להביא אותנו או איך זה יהיה? אולי זה יהיה מרוץ אחר, כמו הכניסה של טרנזיסטורים מוליכים למחצה בעבר.

העיקרון שלה מבוססת על הנכס של סופרפוזיציה ואת השזירה הקוונטית. אין זה ספין ספציפי, ואת מדידת מופעי היפך שני. עבור הבנה מלאה יותר של משמעות דבר הוא כי כל חלקיקים יסודיים, אשר נושא מידע קשור באופן בלתי נראה עם זה זוג "מבלבל". יתר על כן, המרחק ביניהם לא משחק תפקיד, המידע מועבר באופן מיידי.

באמצעות חוקים החריגים אלה הזדמנויות אדירות עבור סודיות מהירה ונתונים. מידע Intercept שנשלח בדרך זו, נעלם מעיניו, זה בלתי אפשרי: כל קריאה משאיר עקבות, או להשמיד את המידע המקורי.

מהירות גבוהה יותר ממה שחשב

בהתייחס לנתונים האחרונים על קצב נתוני המדידה, אז הם פגעו הדמיון שלנו. זה עולה על מהירות האור עשרת אלפים פעמים. אבל, ככל הנראה, בעתיד, מדענים ימצאו כי מהירות העברת האותות גבוהה בהרבה שהוגדר קודם לכן, איטרנט קוונטים כזה. מה זה אומר? מה אנחנו יכולים לתת אותו? אולי מאותת על מרחקים בעבר בלתי נתפסים בחלל ותגליות חדשות.

טכנולוגיות חדשות ב פוטונים

בשנת המרת הטכנולוגיה של פוטוני המדענים הבינוניים רוסית ההקלטה מצאו גבישי יישום מלאכותי גדל, כלומר יהלום. מתברר כי כאשר האור עובר דרך הגביש, הוא הופך להיות נוזל ומתחיל להרכיב נכס יורד גל מערבולות. זה יכול להישלח לכל ערוצים. באופן כללי, הוא מתנהג כמו נוזל. בפרט, זה יכול להיות מופץ במהירות מאוד איטית או אפילו לעצור.

זה מאוד מעניין מצד אחד, והוא מאוד חשוב כי זה מאפשר לך לתמרן עם אור לעשות כלום, כולל להשיג את תופעת האינטרנט הקוונטים. זה מאפשר להשתמש בו כסוכן העברת מידע. עכשיו המוביל העיקרי שלה הוא המטען החשמלי. אבל זה אובייקט מושלם. לכן, כל תנועה או אצה של תוצאות מטען חשמליות אובדן אנרגיה, אשר נכנסה לסביבה מחממת את הרכיבים מעבדים וערכת שבבים.

האינטרנט עצמה קיימת כבר האנושות במשך יותר מ 5% מן האנרגיה שהיא מייצרת. לכן, החלפה של פוטוני אלקטרונים אידיאליים תפחית את הכמות העצומה של אובדן אנרגיה. לפיכך, העלות של האינטרנט עצמו תיפול.

אינטרנט קוונטית ברוסיה

העבודות באינטרנט הקוונטים ברוסית הם ייחודיים. למרות המימון הנמוך וכל מיני מכשולים, החוקרים ערכו ניסויים והשיגו מספיק בתחום זה בעצם מוביל לתפקיד. כתוצאה מכך, היא הצליחה ליצור מוסד ייחודי, ברמה גבוהה. הוא שלב קבוצות ניסיוניות ותיאורטיות, וכן מחקר יישומים. מכון זו ממומנת בחלקה "גזפרום בנק", בחלקו על ידי המדינה בצורות שונות. בכל מקרה, זו היא דוגמה כי יש לפעול על ידי המדע הרוסי, לא לעצור כלום.

לכבוש שטחים חדשים

בשלב הנוכחי של התפתחות האינטרנט הקוונטים יכולה רק להיקרא טכנולוגיית הגנת המידע באמצעות הצפנה קוונטית. רשתות דומות של היום הם פשוטים למדי נקודה-לנקודה. מדענים מנסים ליצור פתרונות משותפים, על בסיס המשלבים מגוון של ערוצי ושיטות הצפנה.

אם נעקוב אחרי יישום הרעיון, את התוצאות של חוקרים הרוסים תהיינה משמעותיות יותר. דוגמא אחת - גלאי פולט פוטון יחיד, שפותח במכון Kurchatov.

לעניין קיומו של תגליות כגון Internet הקוונטים, מדענים צריכים לפתור את המורכבות של שילוב ציוד מיוחד עבור נתונים הקוונטים וקיימים רשתות טלקומוניקציה היום.

הסוגיות העיקריות לשכב על ההחלטה של מיתוג הגברת אות. אם אתה שולח את המידע על בסיס תקן קוונטים עבור סיבים אופטיים, זה לא יעבור דרך regenerator. לכן אחד הפתרונות השינוי הזה לאות חשמלי ואז חזרה למצב ההתחלתי.

היום המגבלה היא קילומטרים tromstam. מרחק זה, אשר יש צורך לייצר התחדשות אותות אופטית. כמו כן אנו זקוקים מתג קוונטי אב טיפוס. הנפח הכולל של הנוכחות של בעיות בעייתיות יכול להיפתר רק בתוך עשר שנים. עם זאת, בקרב מדענים טוענים לגבי האפשרות של "נסיעה" אינטרנט קוונטים. מה זה יכול להביא ואיך לעזור? היום אין תשובה אחת, אבל השאלה של החדרה והבאת הטכנולוגיות הללו לתושבים הרגילים, בבירור לשפר את איכות החיים ובטיחות.

עידן חדש מתחיל

היום סין קימת פרויקט שאפתן לשלוח רשת קוונטים עבור 1200 קילומטרים באמצעות לווין. כרגע, הגיע למרחק מרבי של מאה קילומטרים. חוקרים פיתחו כיצד להגן על אות מן התנאים בליה. יש עם זאת, התחושה הזאת פחות לעשות עם טלפורטציה, אשר גדל מדי שנה, ו הצפנה קוונטית, או במילים אחרות, מערכת הצפנה חדשה.

קוד קוונטים לא ניתן לפרוץ, או לייתר דיוק כאשר הוא שובר מידע נעלם. בעידן של לוחמת סייבר אומר פגיעות. הצפנה קוונטית ארוכה נהנתה ידי מי שמחפש ערבויות ביטחוניות. כדוגמה, לפני כמה שנים, בנקים שוויצריים החלו חילופי נתונים על הלקוחות שלהם באמצעות רשת הקוונטים. נכון לעכשיו הם מוגבלים כמה עשרות מרחק קילומטרים. אותה מערכת נערכת להציג את מרכז קוונטית רוסית, כמו גם מאסטר העברת אותות הקוונטים באמצעות הלוויין בחלל.

המבוא ויישום

ובאותו הפעם בסנט פטרבורג בין שני הבניינים באוניברסיטה ברוסיה השיקה באינטרנט הקוונטים הראשון. המידע מועבר באמצעות חוקי הפיזיקה הקוונטית. באזור זה נמצא כעת השקעת תאגידים וממשלות החכמים. העתיד של טכנולוגיית העברת המידע מיושם על הבסיס הקיים. כבל סיב אופטי, המחשב כרגיל, אבל הנתב החדש ואת מחולל הפוטון.

קיומו של אינטרנט חדש מתחיל עם הליזר, המהווה מקור של פוטונים בודדים. יש להם רכוש טוב להעביר מידע המוגן על ידי. פוטון בודד לא ניתן לחלק. המפתח נוצר באופן שהקריאה אינה אפשרית. כדי להמיר פוטון בתקשורת, במערכת משנה המצב שלה, השלב של תנודות הגל הדופק. היום, רמת הפיתוח של טכנולוגיות קוונטים ניתן להשוות את הדרך נייד טלפונים נראו לפני שלושים שנה, יותר יתקיים חמישה עד עשר שנים וכן קוונטי פוטון יכולים לתת לנו מידע באינטרנט מאובטח.

אינטרנט קוונטית קאזאן

בשנת טטרסטן השיקה אינטרנט קוונטים, עלילת ניסיוני שלה ממוקמת קאזאן. תוכנית זו היא הישג חשוב בהתפתחות של תקשורת קוונטית ברוסיה. לדברי מדענים, הוא חסין באופן מוחלט מפני התקפות האקרים.

היום, ההגנה על האינטרנט שלנו מבוססת על ההצפנה של אלגוריתמים מתמטיים, אבל אפילו את הקוד המורכב ביותר יכולה להיות מפוצצת. ההאקרים חזקים יותר יכולות מחשוב, כך קל יותר ומהיר יותר לחשב את אלגוריתם ההצפנה.

מתוארי טכנולוגית המאמר יהפוך את המבנה החדש של אבטחת רשת. אינטרנט קוונטית קאזאן ימוזג בארבעת צומת במרחק של 30-40 קילומטרים אחד מהשני. עלות הציוד בין שתי נקודות הוא כמאה אלף דולר. בשנות רשת תקשורת ניסיוני הראה מהירות האינטרנט הקוונטים 117KB / C עם מרחק של שתי וכקילומטר וחצי. תוצאה זו היא הרבה יותר גבוהה מאשר בניסויים האירופיים. בעוד מדד אובדן שידור רשת של ביט הקוונטים בערוץ האופטי היו עשרים dB. זה שווה את אורך קו מאה קילומטרים. ראוי לציין כי "Tattelecom" בפרויקט זה מעורב קו פעולה של תשתית רשת בזק.

הרשת תחבר את העיר

בשנת 2017 צפוי להתחיל פרויקט להציג טכנולוגיה חדשה. אינטרנט קוונטית ב טטרסטן יאפשר להתחבר משרדים בערים שונות. זוהי אחת המשימות העיקריות שהציב מנהיג הקוונטים קאזאן מרכז KNRTU-קאי שלה. צפיית ההצלחה שלהם, אין ספק להאמין שזה יהיה כך.