Квантавы інтэрнэт - што гэта, як працуе? Перавагі. Квантавая сетку

Дата:

2020-04-24 15:30:09

Прагляды:

351

Рэйтынг:

1Любіць 0Непрыязнасць

Доля:

Table of contents:

Апошнія даследаванні, рэалізаваныя еўрапейскімі і расійскімі навукоўцамі, паказалі, што перасоўванне квантавай і класічнай інфармацыі можа ўдала суіснаваць у межах адных і тых жа оптавалакновых ліній трансляцыі дадзеных. Гэта дае магчымасць у будучыні для паступовага пераходу ад звыклага інтэрнэту, да сеткі на аснове парадоксаў элементарных часціц, сеткі квантавага інтэрнэту.

Паскараемся ў даследаваннях

У кампутарнай індустрыі наспявае пераварот. Фізікі з Пенсільванскага універсітэта заявілі, што праз чатыры гады звычайныя крамянёвыя мікрасхемы дасягнуты свайго мяжы. Памяншаць іх далей будзе не магчыма, таму звычайным кампутараў засталося жыць не доўга.

квантавы інтэрнэт што гэта

На іх змену прыйдуць прынцыпова новыя тэхналогіі, квантавыя кампутары. Замест мікрасхем будуць знаходзіцца элементарныя часціцы. Дзякуючы гэтаму магчыма рэзка паменшыць памеры і павысіць прадукцыйнасць. Пакуль гэтыя прататыпы працуюць не хутчэй слабога кампутара, але гэта ўсяго толькі пытанне часу. У сваю чаргу, выкарыстоўваючы магутны патэнцыял, атрымаецца больш хутка вырашыць праблемы і складанасці пры ўкараненні прынцыпова новага, квантавага інтэрнэту.

Загадкі квантавага інтэрнэту

Як працуе квантавы інтэрнэт? Што гэта такое і ў чым яго сутнасць? Адрозненне ў тым, што ён грунтуецца на законах квантавай механікі. Яна была ўспрынятая навукоўцамі як гарачая, рэзкая вобласць, якая можа быць прыменена для апісання з'яў, да канца не панятых. Адным з іх лічыцца фотаэлектрычны эфект.

Парадоксы квантавай фізікі на службе ў чалавецтва

На сёння зразумела: у наш бліжэйшы будучыню ўвойдзе такая з'ява, як квантавы інтэрнэт. Што гэта можа нам прынесці ці як гэта будзе? Магчыма, гэта будзе чарговы скачок, падобны ўкаранення паўправадніковых транзістараў у мінулым.

Больш:

Віды дзелавога зносін

Віды дзелавога зносін

 Дзелавое зносіны ўяўляе сабой тып зносін, мэтай якога з'яўляецца ўзаемаабмен інфармацыяй паміж існуючымі або патэнцыяльнымі партнёрамі. Падчас дзелавога зносін вырашаюцца важныя пытанні, ставяцца і дасягаюцца мэты, набываюцца асобасныя і дзелав...

Ўнутраная норма рэнтабельнасці - найважнейшы паказчык эфектыўнасці інвестыцый.

Ўнутраная норма рэнтабельнасці - найважнейшы паказчык эфектыўнасці інвестыцый.

Прыняцце любога рашэння ў дачыненні да інвестыцый абавязкова спалучана з ацэнкай эфектыўнасці. Гэта зразумела, так як неабходна вызначыць тыя крытэры, якія дазволяць выбраць самыя прыбытковыя праекты. Часцей за ўсё інвестарамі выкарыстоўваецца сістэм...

Сістэмны падыход у менеджменце

Сістэмны падыход у менеджменце

Сістэмны падыход у менеджменце ўяўляе сабой спосаб мыслення па адносінах да кіравання і арганізацыі. Яго нельга блытаць з наборам розных прынцыпаў дзеяння для кіраўніцкага апарату. Упершыню прымяненне гэтага інструмента кіравання адзначана ў канцы 50...

Прынцып яго заснаваны на ўласцівасці суперпазіцыі і квантавай заблытанасці. Ён не мае пэўнага спіна і пры вымярэнні адной, другая паказвае супрацьлеглы. Для больш поўнага разумення гэта азначае, што кожная элементарная часціца, якая нясе інфармацыю, нябачна звязана з яе «заблытанай» парай. Прычым адлегласць паміж імі не гуляе ні якой ролі, інфармацыя перадаецца імгненна.

Выкарыстоўваючы гэтыя анамальныя законы, адкрываюцца вялізныя магчымасці ў хуткасці і прыватнасці перадачы дадзеных. Перахапіць інфармацыю, дасланую такім шляхам, застаўшыся незаўважаным, немагчыма: любая чытанне пакідае сляды, альбо знішчае зыходную інфармацыю.

Хуткасць хутчэй думкі

Што тычыцца апошніх дадзеных па вымярэнні хуткасці перадачы дадзеных, то яны дзівяць наша ўяўленне. Яна перавышае хуткасць святла ў дзесяць тысяч разоў. Але, хутчэй за ўсё, навукоўцы ў будучыні выявяць, што хуткасць перадачы сігналу нашмат вышэй пэўнай раней, такі квантавы інтэрнэт. Што гэта значыць? Што нам можа гэта даць? Магчыма, перадачу сігналаў на раней неймаверныя адлегласці ў космасе і новыя адкрыцці.

Новыя тэхналогіі ў фатонах

У тэхналогіі ператварэння фатонаў ў носьбіт інфармацыі расійскія навукоўцы знайшлі прымяненне штучна вырашчаных крышталяў, а менавіта алмазаў.квантавая сетку інтэрнэт Аказваецца, калі святло праходзіць праз крышталі, ён набывае ўласцівасць вадкасці і пачынае фармаваць кроплі, віхуры, хвалі. Яго можна накіроўваць па якім-небудзь каналах. Увогуле, вядзе сябе, як вадкасць. У тым ліку ён можа распаўсюджвацца з вельмі павольнай хуткасцю ці нават спыніцца.

Гэта вельмі цікава з аднаго боку і вельмі важна, паколькі гэта дазваляе маніпуляваць са святлом і рабіць, што заўгодна, у тым ліку, атрымаць такое з'ява, як квантавая сетку інтэрнэт. Гэта дазваляе яго выкарыстоўваць у якасці агента перадачы інфармацыі. Цяпер галоўным яе носьбітам з'яўляецца электрычны зарад. Але гэта недасканалы аб'ект. Таму любы рух або паскарэнне электрычнага зарада прыводзіць да страт энергіі, якая сыходзіць у навакольнае асяроддзе і награвае працэсар і элементы мікрасхем.

Інтэрнэт сам па сабе варта чалавецтву ўжо больш за 5% вырабленай ім энергіі. Таму замена электрона фатонамі у ідэальным варыянце прывядзе да скарачэння страт каласальнага колькасці энергіі. Адпаведна, сабекошт самога інтэрнэту ўпадзе.

Квантавы інтэрнэт у Расіі

Працы ў Расіі па квантовому інтэрнэту ўнікальныя. Не гледзячы на малое фінансаванне і ўсялякія перашкоды, навукоўцы правялі дастаткова эксперыментаў і дамагліся ў гэтай галіне фактычна лідзіруючага становішча.у расіі запусцілі першую квантавую інтэрнэт сетка У выніку атрымалася стварыць унікальны, высокага ўзроўню інстытут. Ён спалучае ў сабе эксперыментальныя і тэарэтычныя групы, а таксама прыкладныя даследаванні. Гэты інстытут фінансуецца часткова «Газпрамбанкам», часткова дзяржавай у розных формах. У любым выпадку, гэта той прыклад, якому павінна прытрымлівацца расейская навука, не спыняючыся ні перад чым.

Пакараем новыя тэрыторыі

На цяперашнім этапе развіцця квантавага інтэрнэту можна назваць толькі тэхналогіі абароны дадзеных з дапамогай квантавай крыптаграфіі. Падобныя сеткі на сёння ўяўляюць сабой досыць простыя злучэння кропка—кропка. Навукоўцы імкнуцца ствараць сумесныя рашэнні, нападставе якіх аб'ядноўваюцца розныя каналы і спосабы шыфравання.

Калі прасачыць за рэалізацыяй ідэі, то вынікі расійскіх даследчыкаў апынуцца больш істотнымі. Адзін з прыкладаў - гэта дэтэктар однофотонного выпраменьвальніка, распрацоўванага у Курчатовском інстытуце.хуткасць квантавага інтэрнэту

Для існавання такога адкрыцця, як квантавая сетку інтэрнэт, навукоўцам неабходна вырашыць складанасці сумяшчэння адмысловага абсталявання для квантавай перадачы дадзеных і існуючых на сёння тэлекамунікацыйных сетак.

Асноўныя пытанні ляжаць у вырашэнні камутацыі і ўзмацненне сігналу. Калі адправіць інфармацыю на аснове кванта, па стандартным аптычным валакне, то ён не пройдзе праз рэгенератар. Таму адзін з варыянтаў вырашэння гэта ператварэнне сігналу ў электрычны і затым вяртанне ў зыходнае становішча.

На сёння мяжа роўны тремстам кіламетрам. Гэта дыстанцыя, на якой неабходна вырабляць рэгенерацыю аптычнага сігналу. Таксама патрэбны прататып квантавага камутатара. Агульны аб'ём наяўнасці праблемных задач можа быць вырашана толькі ў межах дзесяці гадоў. Тым не менш, у навукоўцаў колах сцвярджаюць аб магчымасці «асядлаць» квантавы інтэрнэт. Што гэта можа прынесці і чым дапамагчы? На сёння няма адназначнага адказу, але рашэнне пытання аб укараненні і давядзенні такіх тэхналогій да радавому жыхару, адназначна павысіць яго якасць жыцця і бяспеку.

Новая эпоха надыходзіць

Кітай на сёння паставіў амбіцыйны праект, зрабіць перадачу па квантавай сеткі на 1200 кіламетраў, выкарыстоўваючы спадарожнік.квантавы інтэрнэт у расеі На дадзены момант дасягнута дыстанцыя максімум сто кіламетраў. Навукоўцы распрацавалі, як зберагчы сігнал ад уздзеяння метэаралагічных умоў. Зрэшты, гэтая сенсацыя хутчэй звязана не з тэлепартацыяй, якая павялічваецца з кожным годам, а з квантавай крыптаграфіяй, іншымі словамі, новай сістэмай шыфравання дадзеных.

Квантавы код няма магчымасці ўзламаць, дакладней пры яго ўзломе інфармацыя знікае. У эпоху кібервойнаў гэта азначае непаражальнасць. Квантавай крыптаграфіяй даўно карыстаюцца тыя, хто шукае гарантыі бяспекі. Як, напрыклад, некалькі гадоў таму назад швейцарскія банкі пачалі абменьвацца дадзенымі аб сваіх кліентах праз квантавую сетку. На сёння яны абмежаваныя адлегласцю некалькі дзясяткаў кіламетраў. Такую ж сістэму рыхтуецца ўкараняць Расійскі квантавы цэнтр, а таксама асвоіць перадачу квантавага сігналу праз касмічны спадарожнік.

Укараненне і рэалізацыя

А ў гэты час у Пецярбургу паміж двума будынкамі універсітэта ў Расіі запусцілі першую квантавую інтэрнэт сетку.квантавая сетка Інфармацыя перадаецца, выкарыстоўваючы законы квантавай фізікі. У гэтую вобласць цяпер інвестуюць самыя разумныя карпарацыі і ўрада. Будучая тэхналогія перадачы інфармацыі ўкараняецца на базе існай. Оптавалакновы кабель, звыклы кампутар, але новы маршрутызатар і генератар фатонаў.

Існаванне новага інтэрнэту пачынаецца з лазера, дзе знаходзіцца крыніца адзіночных фатонаў. Яны валодаюць добрым уласцівасцю для таго, каб перадаваць інфармацыю абароненым шляхам. Адзіночны фатон нельга падзяліць. Ключ фармуецца такім чынам, што чытанне не магчыма. Каб ператварыць фатон ў носьбіт інфармацыі, сістэма змяняе яго стан, фазу ваганні імпульснай хвалі. Сёння ўзровень развіцця квантавай тэхналогіі супастаўны з тым, як выглядала мабільная сувязь трыццаць гадоў таму, яшчэ пройдзе пяць-дзесяць гадоў і кванты фатона змогуць нам падарыць бяспечны інфармацыйны інтэрнэт.

Квантавы інтэрнэт у Казані

У Татарстане запусцілі квантавую інтэрнэт сетка, яе эксперыментальны ўчастак знаходзіцца ў Казані. Гэтая праграма з'яўляецца важным дасягненнем у развіцці квантавай сувязі ў Расіі. Як сцвярджаюць навукоўцы, яна абсалютна непаражальная для хакерскіх нападаў.

Сёння абарона нашай інтэрнэт сеткі заснавана на шыфраванні матэматычных алгарытмаў, але нават самы складаны код можна ўзламаць. Чым больш магутны вылічальныя здольнасці ў хакераў, тым прасцей і хутчэй пралічыць алгарытм шыфравання.

Апісваная ў артыкуле тэхналогія стане новай структурай сеткавай бяспекі. Квантавы інтэрнэт у Казані будзе аб'яднаны ў чатыры вузла на адлегласці 30-40 кіламетраў адзін ад аднаго. Кошт камплектацыі паміж двума кропкамі складае каля ста тысяч даляраў. На эксперыментальным участку сетка паказала хуткасць квантавага інтэрнэту 117кб/c з дыстанцыяй два з паловай кіламетры. Гэты вынік на парадак вышэй, чым у еўрапейскіх выпрабаваннях. У сеткі паказчык страт перадачы квантавых біт у аптычным канале склаў дваццаць дБ. Гэта эквівалентна даўжыні лініі сто кіламетраў.квантавы інтэрнэт у татарстане Варта заўважыць, што ў дадзеным праекце задзейнічана дзеючая лінія тэлекамунікацыйнай сеткі інфраструктуры «Таттелеком».

Сетка злучыць гарады

У 2017 годзе мяркуецца пачаць праект па ўкараненні новай тэхналогіі. Квантавы інтэрнэт у Татарстане дазволіць злучыць офісы ў розных гарадах. Гэта адно з галоўных заданняў, якія ставіць перад сабой Казанскі квантавы цэнтр КНИТУ-КАІ і яго кіраўнік. Назіраючы за іх поспехамі, без сумневаў верыцца, што так яно і будзе.


Article in other languages:

AR: https://www.tostpost.com/ar/business/22007-quantum-internet---what-it-is-how-it-works-benefits-quantum-network.html

DE: https://www.tostpost.com/de/business/39012-quanten-internet---was-ist-das-wie-funktioniert-das-vorteile-quanten-n.html

En: https://www.tostpost.com/business/33205-quantum-internet---what-it-is-how-it-works-benefits-quantum-network.html

ES: https://www.tostpost.com/es/centro-de/38787-cu-ntico-de-internet---qu-es-c-mo-funciona-las-ventajas-la-cuant-a-de-.html

HI: https://www.tostpost.com/hi/business/23608-quantum-internet---what-it-is-how-it-works-benefits-quantum-network.html

JA: https://www.tostpost.com/ja/business/21596-quantum-internet---what-it-is-how-it-works-benefits-quantum-network.html

KK: https://www.tostpost.com/kk/biznes/39887-kvantty-internet---b-l-alay-zh-mys-steyd-arty-shyly-tary-kvantty-zhel-.html

PL: https://www.tostpost.com/pl/biznes/41652-kwantowy-internet---co-to-jest-jak-dzia-a-zalety-sie-kwantowa.html

PT: https://www.tostpost.com/pt/neg-cios/41291-quantum-internet---o-que-como-funciona-benef-cios-o-quantum-de-rede.html

TR: https://www.tostpost.com/tr/business/36437-kuantum-internet-nedir-nas-l-al-r-avantajlar-kuantum-a.html

UK: https://www.tostpost.com/uk/b-znes/40350-kvantoviy-nternet---scho-ce-yak-pracyu-perevagi-kvantova-merezha.html

ZH: https://www.tostpost.com/zh/business/23993-quantum-internet---what-it-is-how-it-works-benefits-quantum-network.html






Alin Trodden - аўтар артыкула, рэдактар
"Прывітанне, Я Алін Тродден. Я пішу тэксты, чытаю кнігі і шукаю ўражанні. І я нядрэнна ўмею распавядаць вам пра гэта. Я заўсёды рады ўдзельнічаць у цікавых праектах."

Заўвага (0)

Гэтая артыкул не мае каментароў, будзьце першым!

Дадаць каментар

Навіны

Сопла Вентура: прынцып працы, апісанне, прымяненне

Сопла Вентура: прынцып працы, апісанне, прымяненне

Трубаправоды рознага прызначэння непазбежна павінны мець тэхналагічныя вузлы, у якіх вырабляюцца вымярэння абслугоўванай асяроддзя. Гэта адносіцца і да традыцыйных вадаправода, і да газавай інфраструктуры, а таксама да спецыялізав...

Курьяновские ачышчальныя збудаванні - комплекс для ачысткі гарадскіх сцёкавых вод г. Масквы

Курьяновские ачышчальныя збудаванні - комплекс для ачысткі гарадскіх сцёкавых вод г. Масквы

Усе тое, што зліваюць жыхары сталіцы ў ракавіны і ўнітазы, у канчатковым выніку ператвараецца ў мільёны кубаметраў сцёкавых вод. Скідаюцца яны вось ужо шмат гадоў у Масква-раку. Для іх ачысткі ў горадзе пабудаваны два буйныя станц...

Вальцаваннем труб: этапы і тэхналогія

Вальцаваннем труб: этапы і тэхналогія

Фарміраванне прыдатнага для будаўнічых патрэб трубнага вырабы не абмяжоўваецца вырабам базавай профільнай асновы. Для інтэграцыі нарыхтоўкі ў агульную сетку сістэмы вадаправода або ацяплення неабходны першапачатковы разлік памераў...

Давальніцкая схема - што гэта? Бухгалтарскі ўлік аперацый па перапрацоўцы давальніцкай

Давальніцкая схема - што гэта? Бухгалтарскі ўлік аперацый па перапрацоўцы давальніцкай

Наладжванне партнёрскіх адносін у бізнэсе можа ажыццяўляцца з прымяненнем давальніцкіх схем. Адпаведныя праваадносіны ўстанаўліваюцца з улікам патрабаванняў Грамадзянскага кодэкса, а таксама крыніц права, якія рэгулююць фінансавы ...

Апорна-паваротная прылада для рознага абсталявання

Апорна-паваротная прылада для рознага абсталявання

У сучасным свеце асаблівая ўвага надаецца стварэнню і наступнай эксплуатацыі розных механізмаў і машын. На фоне гэтага дасягненні цяперашніх інжынераў дазваляюць выкарыстоўваць ужо перадавыя распрацоўкі, якія на першы погляд не зд...

Цырконій: вытворчасць у Расіі

Цырконій: вытворчасць у Расіі

Цырконій ў элементарным выглядзе ўяўляе сабой серабрыста-белы метал, які адрозніваецца такімі характэрнымі ўласцівасцямі, як ўстойлівасць да карозіі і пластычнасць. У прыродзе ён даволі-такі распаўсюджаны, але пры гэтым і вельмі р...