Quantum internet - wat het is, hoe het werkt? Voordelen. quantum-netwerk

Recente studies gerealiseerd door Europese en Russische wetenschappers hebben aangetoond dat de beweging van de quantum en klassieke informatie kan succesvol naast elkaar bestaan binnen de grenzen van dezelfde glasvezel-data uitzenden lijnen. Dit maakt het mogelijk om in de toekomst voor een geleidelijke overgang van de traditionele internet om het netwerk op basis van de paradoxen van elementaire deeltjes, quantum internet.

We versnellen onderzoek

In de computer industrie rijpt coup. Natuurkundigen van de Universiteit van Pennsylvania zei dat na vier jaar van conventionele silicium chips hun limiet bereikt. Verminder ze verder niet mogelijk is, zodat de conventionele computers niet hoeft te leven een lange tijd.

Hun zal worden vervangen door een fundamenteel nieuwe technologie, quantum computers. In plaats van chips zijn elementaire deeltjes. Dit maakt het mogelijk om drastisch de grootte te verminderen en de prestaties te verbeteren. Hoewel deze prototypes niet sneller dan tragere computers werken, maar het is slechts een kwestie van tijd. Op zijn beurt, met behulp van een enorm potentieel, in staat zal zijn om sneller problemen en moeilijkheden op te lossen bij de uitvoering van een fundamenteel nieuwe quantum internet.

Mysteries of quantum Internet

Hoe werkt een quantum internet? Wat is het en wat is de essentie? Het verschil is dat het is gebaseerd op de wetten van de kwantummechanica. Ze werd gezien door wetenschappers als een hete, harde gebied dat kan worden gebruikt om de verschijnselen niet volledig begrepen te beschrijven. Een van hen is de foto-elektrisch effect.

Paradoxen van de kwantumfysica in de dienst van de mensheid

Op dit moment is het duidelijk: in onze nabije toekomst het fenomeen van de quantum internet zal treden. Wat kan het brengen ons of hoe het zal zijn? Misschien is het een race, zoals de invoering van halfgeleider transistoren in het verleden.

Het principe is gebaseerd op het eigendom van superpositie en quantum entanglement. Het heeft geen specifieke rotatie, en het meten van een tweede tegengestelde shows. Voor een vollediger begrip van deze betekent dat elk elementair deeltje, welke informatie onzichtbaar verband ermee "verwarrend" pair draagt. Bovendien is de afstand tussen hen geen rol speelt, de informatie wordt direct overgedragen.

Met behulp van deze afwijkende wetten zijn grote kansen voor snelheid en vertrouwelijkheid van gegevens. Intercept informatie die op deze manier onopgemerkt blijven, is het onmogelijk: elke lezing laat sporen na, of de oorspronkelijke informatie te vernietigen.

Sneller dan gedacht

Met betrekking tot de meest recente gegevens over de meetgegevens rate, dan slaan ze onze verbeelding. Het overtreft de snelheid van het licht tienduizend keer. Maar het meest waarschijnlijk, in de toekomst, wetenschappers vinden dat de signaaloverdracht snelheid is veel hoger dan eerder hebt gedefinieerd, bijvoorbeeld een quantum internet. Wat betekent het? Wat we het kunnen geven? Misschien is het signaleren van een voorheen ondenkbaar afstanden in de ruimte en nieuwe ontdekkingen.

Nieuwe technologieën in fotonen

In de technologische omzetting van fotonen in het opname medium Russische wetenschappers hebben toepassing kunstmatig gegroeid kristallen, namelijk diamant gevonden. Het blijkt dat, wanneer het licht door het kristal, dat vloeibaar wordt en begint vormende eigenschappen druppels wervels golf. Het kan op kanalen worden verzonden. In het algemeen gedraagt zich als een vloeistof. In het bijzonder kan het worden uitgekeerd aan een zeer lage snelheid of zelfs te stoppen.

Het is heel interessant aan de ene kant, en is zeer belangrijk omdat het stelt u in staat om te manipuleren met licht en alles doen, met inbegrip van het fenomeen van de quantum internet te verkrijgen. Dit maakt het mogelijk om het te gebruiken als de informatie transfer agent. Nu is het belangrijkste luchtvaartmaatschappij is de elektrische lading. Maar het is een imperfect object. Daarom moet elke beweging of versnelling van elektrische lading resulteert in energieverlies, die gaat in de omgeving en verwarmt de processor en chipsetcomponenten.

Het internet zelf is rond de mensheid meer dan 5% van de energie die het produceert. Daarom is vervanging van fotonen elektron idealiter zou de enorme hoeveelheid energie te verminderen. Dienovereenkomstig, zullen de kosten van het internet zelf vallen.

Quantum Internet in Rusland

de quantum internet werkt in het Russisch zijn uniek. Ondanks de lage financiering en allerlei obstakels, de onderzoekers voerden experimenten en genoeg bereikt op dit gebied eigenlijk leidende positie. Als gevolg daarvan, het erin geslaagd om een unieke, high-level instelling te creëren. Het combineert experimentele en theoretische groepen, evenals toegepast onderzoek. Deze instelling wordt gedeeltelijk gefinancierd "Gazprombank", deels door de overheid in verschillende vormen. In ieder geval, dit is een voorbeeld dat moet worden gevolgd door de Russische wetenschap, niet stoppen bij niets.

Verover nieuwe gebieden

In de huidige fase van de ontwikkeling van quantum Internet kan alleen een technologie voor gegevensbeveiliging worden opgeroepen met behulp van quantum cryptografie. Vergelijkbare netwerken van vandaag zijn vrij eenvoudig point-to-point. Wetenschappers trachten gezamenlijke oplossingen te creëren, op basis van die samen een verscheidenheid aan kanalen en methoden van encryptie.

Als we de uitvoering van het idee te volgen, zullen de resultaten van Russische onderzoekers meer significant zijn. Een voorbeeld - één-foton emitter-detector, ontwikkeld aan het Kurchatov Institute.

Voor het bestaan van dergelijke ontdekkingen als quantum Internet, moeten wetenschappers om de complexiteit van vandaag combineren speciale apparatuur voor quantum data en bestaande telecommunicatienetwerken op te lossen.

De belangrijkste punten liggen in het besluit schakelen en signaalversterking. Als u de informatie op basis van een quantum standaard voor optische vezels te sturen, zal het niet door de regenerator passeren. Daarom een van de oplossingen voor deze omzetting in een elektrisch signaal en dan terug naar de uitgangspositie.

Vandaag de dag beperken is tromstam kilometer. Deze afstand, die nodig is om een optisch signaal te produceren regeneratie. Ook hebben we een prototype quantum switch. Het totale volume van de aanwezigheid van lastige problemen kunnen alleen worden opgelost binnen tien jaar. Echter, onder wetenschappers debatteren over de mogelijkheid van "ride" quantum internet. Wat het kan brengen en hoe om te helpen? Vandaag is er geen enkel antwoord, maar de vraag van de invoering en het brengen van deze technologieën om de gewone inwoners, duidelijk verbeteren van de kwaliteit van het leven en de veiligheid.

Een nieuw tijdperk breekt aan

China heeft vandaag een ambitieus project om een quantum-netwerk te sturen voor 1.200 kilometer met behulp van een satelliet in te stellen. Op dit moment, bereikte een maximale afstand van honderd kilometer. Onderzoekers hebben ontwikkeld hoe het signaal van de weers- omstandigheden te beschermen. Echter, dit gevoel heeft minder te maken met teleportatie, die neemt elk jaar toe, en quantum cryptografie, met andere woorden, de nieuwe encryptie-systeem.

Een quantum code is niet mogelijk om te hacken, of liever wanneer het breekt informatie verdwijnt. In het tijdperk van cyber-oorlogsvoering betekent onkwetsbaarheid. Quantum cryptografie is al lang genoten door degenen die veiligheidsgaranties zoeken. Als voorbeeld, een paar jaar geleden, de Zwitserse banken begonnen om gegevens over hun klanten uit te wisselen via een quantum-netwerk. Op dit moment zijn ze beperkt tot enkele tientallen kilometers afstand. Hetzelfde systeem bereidt zich voor om de Russische Quantum Center te introduceren, evenals meester de transmissie van quantum-signalen door de ruimte satelliet.

De introductie en implementatie

En op dit moment in St. Petersburg tussen de twee universitaire gebouwen in Rusland begonnen met de eerste quantum internet. De informatie wordt overgebracht door de wetten van de kwantumfysica. In dit gebied investeren nu de slimste bedrijven en overheden. De toekomst van de informatie-overdracht technologie wordt uitgevoerd op basis van de bestaande. Glasvezelkabel, de gewone computer, maar de nieuwe router en het foton generator.

Het bestaan van een nieuwe Internet begint met de laser, dat is een bron van enkele fotonen. Ze hebben een goede woning aan informatie die wordt beschermd door te brengen. Een enkele foton kan niet worden gesplitst. De sleutel is uitgevoerd op zodanige wijze dat de meting niet mogelijk. Een foton te zetten in de media, het systeem van toestand verandert, de fase van de pulsgolf trillingen. Vandaag de dag, het niveau van de ontwikkeling van de quantum technologie is vergelijkbaar met de manier waarop mobiele telefoons zag er dertig jaar geleden, meer zal plaatsvinden vijf tot tien jaar en een foton quanta kan ons een beveiligde internetverbinding informatie te geven.

Quantum Internet in Kazan

In een quantum Internet gelanceerd Tatarstan, wordt zijn experimentele plot zich in Kazan. Dit programma is een belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van quantum communicatie in Rusland. Volgens wetenschappers is het absoluut immuun voor aanvallen van hackers.

Vandaag de dag kan de bescherming van onze internet op basis van de encryptie van wiskundige algoritmen, maar zelfs de meest complexe code worden gekraakt. De meer krachtige computing-mogelijkheden hackers, hoe makkelijker en sneller om de berekening van encryptie-algoritme.

Beschreven in het artikel technologie zal de nieuwe structuur van de veiligheid van het netwerk te worden. Quantum Internet in Kazan zullen worden samengevoegd in de vier knooppunten op een afstand van 30-40 kilometer. De kosten van apparatuur tussen de twee punten is ongeveer honderdduizend dollar. In het experimentele netwerk weergegeven quantum Internetsnelheid 117kb / c met een afstand van twee en een halve kilometer. Dit resultaat is veel hoger dan in de Europese studies. In een netwerk transmissieverlies index van de kwantum bit in het optische kanaal twintig dB. Dit is gelijk aan de lengte van de leiding honderd kilometer. Het is vermeldenswaard dat de "Tattelecom" in dit project betrokken zijn de lijn van de actie van de telecommunicatie-netwerkinfrastructuur.

Het netwerk zal de stad verbinden

In 2017 wordt naar verwachting een project om nieuwe technologie te introduceren beginnen. Quantum Internet in Tatarstan zal toelaten om kantoren te sluiten in verschillende steden. Dit is een van de belangrijkste door de quantum Kazan Centre KNRTU-KAI en haar leider vastgestelde taken. Kijken naar hun succes, ongetwijfeld om te geloven dat het zo zal zijn.