ПОДЕЛИТЬСЯ
Квантовый интернет
На фото: Профессор Инженерного университета Торонто Хой-Квонг Ло

Исследователи-инженеры продемонстрировали рабочий проект устройства, которое может стать основой будущего квантового интернета. Профессор Инженерного университета Торонто Хой-Квонг Ло вместе со своими коллегами разработал ключевой элемент полноценного фотонного квантового репитера, который должен стать критически важным элементом системы квантовой связи на дальние расстояния.

Квантовый интернет – это «Святой Грааль» квантовой обработки информации, позволяющий задействовать множество новейших систем и приложений, включая информационно-теоретическую безопасную связь. Создатели сегодняшнего интернета не особо задумывались о вопросах безопасности, и это очень хорошо заметно: взломы, сообщения об уязвимостях, компьютерный шпионаж являются вполне обычным делом. Злобные хакеры постоянно пробивают дыры в интеллектуальных уровнях защиты, возводимых отдельными лицами, корпорациями и правительствами.

В свете данных проблем, исследователи предложили задействовать другие способы передачи данных, которые бы использовали ключевые законы квантовой физики для создания практически идеальной системы шифрования. Одна из наиболее перспективных технологий такого шифрования известна как раздача квантовых ключей (QKD). В основе QKD лежит тот факт, что простой акт измерения состояния квантовой системы разрушает эту систему. Таким образом, любая попытка прослушки системы оставляет чёткий след, и связь разрывается ещё до момента утечки важной конфиденциальной информации.

До сих пор такой тип квантовой безопасности демонстрировался исключительно в системах малого масштаба. Ло и его команда входят в число тех исследователей, которые закладывают основы будущего квантового интернета, работая над решением задач пересылки квантовой информации на большие расстояния через оптические волоконные линии.

Проходя долгие расстояния по оптико-волоконным кабелям, световые сигналы теряют свою силу, и поэтому на определённых промежутках цепи в неё включаются специальные устройства, называемые репитерами. Репитеры усиливают мощность сигнала, помогая передавать информацию на дальние расстояния.

Однако, квантовая информация – специфична, и существующие сегодня репитеры использовать для её передачи проблематично. Для работы сети требуется хранение в репитерах информации о квантовом состоянии, что делает их работу в большей степени подверженной ошибкам. А их производство – сложным и дорогостоящим, поскольку им приходится работать в условиях криогенных температур.

Ло и члены его команды предложили иной подход. Они работают над созданием репитеров нового поколения, называемых полностью фотонными квантовыми репиторами, которые устраняют или сводят к минимуму многие недостатки стандартных квантовых репитеров. Вместе со своими коллегами из Университета Осаки, Университета Тойама и японской NTT Corporation Ло и его команда представили рабочую концепцию по результатам своей работы, которая недавно была опубликована в Nature Communications.

«Мы разработали полностью фотонные репитеры, позволяющие проводить инвертированное во времени адаптивное измерение состояния Белла, – говорит Ло. – В силу того, что данные репитеры являются полностью оптическими, они обладают преимуществами, которые не свойственны традиционным – основанным на квантовой памяти вещества – репитерам. К примеру, данный метод может использоваться при комнатной температуре».

Квантовый интернет может обеспечить работу приложений, существование которых невозможно в условиях стандартного интернета – речь идёт о таких вещах, как непробиваемая безопасность и телепортация.

«Полноценная оптическая сеть является перспективной формой инфраструктуры для быстрой и энергоэффективной связи, которая потребуется для будущего квантового интернета, – объясняет Ло. – Наша работа помогает найти пути к этому будущему».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилось нас читать?

ПОДЕЛИТЬСЯ
Предыдущая публикацияЩо таке DNS Flag Day: пояснює Мережа Ланет
Следующая публикацияVOKA открыл самую большую 4К-библиотеку в Беларуси
Борис Скуратовский
Журналист, медиа-эксперт и «летописец» истории украинского радио. Образование: филолог (должен был обучать детишек английскому языку, а также украинскому языку и литературе, но в итоге просвещаю взрослых дядь и тёть, информируя их о новостях из мира радио, телевидения и сопутствующих технологий). За развитием телевидения и радио в Украине слежу с 1990 года – вначале как пассивный наблюдатель, а с февраля 1997, когда на страницах киномузыкального еженедельника «П’ятниця» впервые вышла моя рубрика «Новости радио», - как журналист. Впоследствии в разное время сотрудничал с такими изданиями, как газета «Хрещатик», а также журналы «Телерадіокур’єр», «Телемир», «Медиа-Эксперт» и рядом других. С 1998 по 2001 год работал на «Радио РОКС – Украина», где впервые получил возможность изучить радио «изнутри». Затем какое-то время работал редактором-наполнителем сайта радиостанции «ХИТ FM», а потом сотрудничал ещё с несколькими радиостанциями в качестве копирайтера. С 1999 года веду собственный интернет-портал ProRadio.Org.Ua, всецело посвящённый теме радиовещания в Украине. Люблю классический хард-рок, ценю оригинальность и нестандартность. Интересуюсь историей, лингвистикой, психологией.