Internet Quantum - comment ça fonctionne, comment ça marche? Avantages Réseau quantique

Études récentes mises en œuvreLes scientifiques européens et russes ont montré que le mouvement du quantum et de l'information classique peuvent coexister avec succès dans les limites des mêmes données à fibres optiques lignes de radiodiffusion. Cela permet à l'avenir pour une transition progressive de l'Internet traditionnel au réseau sur la base des paradoxes de particules élémentaires, Internet quantique.

Accélérer dans la recherche

L'industrie informatique prépare un coup. Des physiciens de l’Université de Pennsylvanie ont déclaré que dans quatre ans, les puces de silicium habituelles atteindraient leurs limites. Les réduire davantage ne sera pas possible, donc les ordinateurs ordinaires doivent vivre pas longtemps.

Ils seront remplacés par principalement des nouveauxtechnologie, ordinateurs quantiques. Au lieu de puces, il y aura des particules élémentaires. De ce fait, il est possible de réduire considérablement la taille et d'augmenter la productivité. Bien que ces prototypes ne fonctionnent pas plus vite qu’un ordinateur faible, c’est juste une question de temps. À leur tour, en utilisant le potentiel le plus puissant, il sera possible de résoudre les problèmes et les difficultés plus rapidement lors de l’introduction d’un Internet quantique fondamentalement nouveau.

Mystères de l'Internet quantique

Comment fonctionne l'Internet quantique? Qu'est-ce que c'est et quelle est son essence? La différence est qu’elle repose sur les lois de la mécanique quantique. Les scientifiques l'ont perçu comme une zone chaude et tranchante, qui peut être utilisée pour décrire des phénomènes qui ne sont pas complètement compris. L'un d'eux est l'effet photoélectrique.

Les paradoxes de la physique quantique au service de l'humanité

Aujourd'hui, il est clair: dans notre proche avenir inclura un phénomène tel que l'Internet quantique. Qu'est-ce que cela peut nous apporter ou comment ça va être? Peut-être que ce sera une autre course, similaire à l'introduction de transistors à semi-conducteurs dans le passé.

Son principe est basé sur la propriété de superposition et deintrication quantique. Il n'a pas de dos déterminé et lors de la mesure d'un, le second montre le contraire. Pour une compréhension plus complète, cela signifie que chaque particule élémentaire portant des informations est liée de manière invisible à sa paire «enchevêtrée». Et la distance qui les sépare ne joue aucun rôle, les informations sont transmises instantanément.

En utilisant ces lois anormales, ouvrezpossibilités énormes de rapidité et de confidentialité de la transmission des données. Il est impossible d'intercepter les informations envoyées de cette manière, sans que personne ne s'en aperçoive: toute lecture laisse des traces ou détruit les informations d'origine.

La vitesse est plus rapide que prévu

Concernant les dernières données de mesureles taux de transfert de données, ils étonnent notre imagination. Il dépasse la vitesse de la lumière dix mille fois. Mais très probablement, les scientifiques trouveront à l'avenir que le taux de transmission du signal est beaucoup plus élevé que celui déterminé précédemment, il s'agit d'Internet quantique. Qu'est ce que cela signifie? Que peut-il nous donner? Il est possible que la transmission de signaux à des distances auparavant inconcevables dans l’espace et à de nouvelles découvertes.

Nouvelles technologies dans les photons

Dans la technologie de transformation des photons en un vecteur d’information, des scientifiques russes ont découvert l’utilisation de cristaux artificiels, notamment de diamants.

Il se trouve que lorsque la lumière traverse des cristaux,il acquiert la propriété d'un liquide et commence à former des gouttes, des vortex, des vagues. Il peut être envoyé par n'importe quel canal. En général, il se comporte comme un liquide. Cela peut se propager à très basse vitesse ou même s’arrêter.

C’est très intéressant d’une part et trèsCeci est important car cela vous permet de manipuler la lumière et de faire n'importe quoi, y compris en obtenant un phénomène tel que l'Internet quantique. Cela lui permet d'être utilisé en tant qu'agent de transfert d'informations. Maintenant, son transporteur principal est une charge électrique. Mais c'est un objet imparfait. Par conséquent, tout mouvement ou toute accélération d'une charge électrique entraîne une perte d'énergie qui pénètre dans l'environnement et réchauffe le processeur et les éléments des microcircuits.

Internet lui-même vaut déjà plus5% de l'énergie qu'ils produisent. Par conséquent, le remplacement d'un électron par des photons entraînera idéalement une réduction de la perte d'une énorme quantité d'énergie. En conséquence, le coût de l'Internet lui-même va baisser.

Internet quantique en Russie

Les travaux en Russie sur l’Internet quantique sont uniques. Malgré le manque de financement et toutes sortes d’obstacles, les scientifiques ont mené suffisamment d’expériences et ont acquis une position de leader dans ce domaine.

En conséquence, réussi à créer un unique, hauteNiveau de l'institut. Il combine des groupes expérimentaux et théoriques, ainsi que de la recherche appliquée. Cet institut est financé en partie par Gazprombank, en partie par l’État sous diverses formes. Quoi qu’il en soit, c’est l’exemple que la science russe devrait suivre sans s’arrêter à rien.

Conquérir de nouveaux territoires

Au stade actuel de développement de l'Internet quantiquene peut être appelé technologie de protection des données utilisant la cryptographie quantique. De tels réseaux sont aujourd'hui des connexions point à point assez simples. Les scientifiques cherchent à créer des solutions communes à partir desquelles différents canaux et méthodes de cryptage sont combinés.

Si vous suivez la mise en œuvre de l'idée, alorsles résultats des chercheurs russes seront plus significatifs. Un exemple en est le détecteur d’un émetteur de photons en développement à l’institut Kurchatov.

Pour l’existence d’une découverte comme quantiqueInternet, les scientifiques doivent résoudre la difficulté de combiner des équipements spéciaux pour la transmission de données quantiques et les réseaux de télécommunication existants.

Les principaux problèmes sont liés à la solution de commutation et deamplification du signal. Si vous envoyez des informations sur une base quantique, sur une fibre optique standard, elles ne passeront pas par le régénérateur. Par conséquent, l’une des solutions consiste à convertir le signal en signal électrique, puis à revenir à la position initiale.

À l'heure actuelle, la limite est égale à trois cents kilomètres. C'est la distance à laquelle il est nécessaire de régénérer le signal optique. Vous avez également besoin d'un prototype de commutateur quantique. La quantité totale de problèmes ne peut être résolue qu’en dix ans. Néanmoins, dans les milieux scientifiques, ils affirment qu’il est possible de «chevaucher» l’Internet quantique. Que peut-il apporter et comment aider? Aujourd'hui, il n'y a pas de réponse définitive, mais la solution de la question de l'introduction et de la fourniture de telles technologies au citoyen moyen améliorera certainement sa qualité de vie et sa sécurité.

Une nouvelle ère arrive

La Chine a lancé aujourd'hui un projet ambitieux, consistant à effectuer une transmission sur un réseau quantique de 1200 km à l'aide d'un satellite.

Actuellement atteint une distance maximalecent kilomètres. Les scientifiques ont développé des méthodes pour protéger le signal des effets des conditions météorologiques. Cependant, cette sensation est plutôt liée non pas à la téléportation, qui augmente chaque année, mais à la cryptographie quantique, autrement dit à un nouveau système de cryptage des données.

Le code quantique n'est pas possible de craquer, plus précisémentQuand il est piraté, l'information disparaît. À l'ère de la cyberguerre, cela signifie invulnérabilité. La cryptographie quantique est utilisée depuis longtemps par ceux qui recherchent des garanties de sécurité. Comme par exemple, il y a plusieurs années, les banques suisses ont commencé à échanger des données sur leurs clients via un réseau quantique. Aujourd'hui, ils sont limités à plusieurs dizaines de kilomètres. Le même système se prépare à introduire le centre quantique russe et à maîtriser la transmission d'un signal quantique par un satellite spatial.

Mise en oeuvre et mise en oeuvre

Pendant ce temps, à Saint-Pétersbourg, entre les deux bâtiments de l'université en Russie, ils ont lancé le premier réseau Internet quantique.

L'information est transmise en utilisant les lois de quantumla physique. Les entreprises et les gouvernements les plus intelligents investissent maintenant dans ce domaine. La technologie de transfert d’information future est mise en œuvre sur la base de celle existante. Câble à fibres optiques, ordinateur familier, mais nouveau routeur et générateur de photons.

L’existence du nouvel Internet commence parlaser, où la source de photons uniques. Ils ont une bonne propriété pour transmettre des informations de manière sécurisée. Un seul photon ne peut pas être divisé. La clé est formée de telle sorte que la lecture n'est pas possible. Pour transformer un photon en un support d’information, le système change d’état, la phase d’oscillation d’une onde puisée. Aujourd'hui, le niveau de développement de la technologie quantique est comparable à celui des communications mobiles il y a trente ans. Cinq à dix années supplémentaires vont s'écouler et les quanta de photons pourront nous fournir des informations Internet sécurisées.

Quantum Internet à Kazan

Au Tatarstan, a lancé un réseau Internet quantique,Son site expérimental est situé à Kazan. Ce programme est une réalisation importante dans le développement des communications quantiques en Russie. Selon les scientifiques, il est absolument invulnérable aux attaques de pirates informatiques.

Aujourd’hui, la protection de notre réseau Internet repose surchiffrement des algorithmes mathématiques, mais même le code le plus complexe peut être déchiffré. Plus les capacités de calcul des pirates informatiques sont puissantes, plus l'algorithme de chiffrement à calculer est facile et rapide.

La technologie décrite dans l'article deviendra nouvelle.structure de sécurité du réseau. Quantum Internet à Kazan sera fusionné en quatre nœuds distants de 30 à 40 km. Le coût de la sélection entre deux points est d'environ cent mille dollars. Sur le site expérimental, le réseau affichait une vitesse d’internet quantique de 117 kb / s sur une distance de deux kilomètres et demi. Ce résultat est beaucoup plus élevé que dans les tests européens. Sur le réseau, le taux de perte de transmission des bits quantiques dans le canal optique était de vingt dB. Cela équivaut à une longueur de ligne de cent kilomètres.

Il est à noter que ce projet a impliqué l'infrastructure d'infrastructure de réseau de télécommunications existante "Tattelecom".

Le réseau reliera les villes

En 2017, il est prévu de lancer un projet surl'introduction de nouvelles technologies. Quantum Internet au Tatarstan va connecter des bureaux dans différentes villes. C’est l’une des tâches les plus importantes que se sont assignées le Centre KNRTU-KAI de Kazan Quantum. En regardant leurs progrès, sans doute, on pense que ce sera le cas.