Quantum Internet - มันคืออะไร ใช้งานยังไง ? ข้อดี. เครือข่ายควอนตัม
Quantum Internet - มันคืออะไร ใช้งานยังไง ? ข้อดี. เครือข่ายควอนตัม

วีดีโอ: Quantum Internet - มันคืออะไร ใช้งานยังไง ? ข้อดี. เครือข่ายควอนตัม

วีดีโอ: Quantum Internet - มันคืออะไร ใช้งานยังไง ? ข้อดี. เครือข่ายควอนตัม
วีดีโอ: [เรื่องเหลา EP 61] : ถอนเงินบิทคอยน์ เข้ากระเป๋าตังค์ทำยังไง? ถอนได้จริง! เงินเข้าไวมากก!! 2024, ธันวาคม
Anonim

การศึกษาล่าสุดที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปและรัสเซียได้แสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนที่ของข้อมูลควอนตัมและข้อมูลคลาสสิกสามารถอยู่ร่วมกันได้สำเร็จภายในขอบเขตของสายส่งข้อมูลใยแก้วนำแสงเดียวกัน สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ในอนาคตสำหรับการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยจากอินเทอร์เน็ตปกติไปเป็นเครือข่ายตามความขัดแย้งของอนุภาคมูลฐาน เครือข่ายอินเทอร์เน็ตควอนตัม

เร่งความเร็วในการวิจัย

เกิดการปฏิวัติในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียกล่าวว่าชิปซิลิคอนแบบเดิมจะถึงขีดจำกัดภายในสี่ปี จะไม่สามารถลดขนาดลงได้อีก ดังนั้นคอมพิวเตอร์ทั่วไปจึงอยู่ได้ไม่นาน

ควอนตัมอินเทอร์เน็ตมันคืออะไร
ควอนตัมอินเทอร์เน็ตมันคืออะไร

มันจะถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยีใหม่พื้นฐาน คอมพิวเตอร์ควอนตัม แทนที่จะเป็นชิปจะมีอนุภาคมูลฐาน ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะลดขนาดลงอย่างมากและเพิ่มผลผลิต จนถึงตอนนี้ ต้นแบบเหล่านี้ไม่ได้เร็วไปกว่าคอมพิวเตอร์ที่อ่อนแอ แต่เป็นเพียงเรื่องของเวลา ในทางกลับกัน การใช้ศักยภาพที่ทรงพลังที่สุดก็จะสามารถแก้ไขได้เร็วขึ้นปัญหาและความยากลำบากในการใช้งานอินเทอร์เน็ตควอนตัมใหม่ขั้นพื้นฐาน

ความลึกลับของอินเทอร์เน็ตควอนตัม

ควอนตัมอินเทอร์เน็ตทำงานอย่างไร? มันคืออะไรและสาระสำคัญของมันคืออะไร? ข้อแตกต่างคือเป็นไปตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัม นักวิทยาศาสตร์ได้ยอมรับเป็นสนามที่ร้อนระอุ ซึ่งสามารถใช้เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ที่ไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ หนึ่งในนั้นคือเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก

ความขัดแย้งของฟิสิกส์ควอนตัมในการให้บริการของมนุษยชาติ

วันนี้ชัดเจน: ในอนาคตอันใกล้นี้ปรากฏการณ์เช่นอินเทอร์เน็ตควอนตัมจะเข้ามา สิ่งนี้สามารถนำมาให้เราหรือจะเป็นอย่างไร? บางทีนี่อาจเป็นการก้าวกระโดดอีกครั้ง ซึ่งคล้ายกับการแนะนำทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ในอดีต

หลักการของมันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของการซ้อนและการพัวพันควอนตัม ไม่มีการหมุนที่แน่นอน และเมื่อวัดหนึ่งอัน อันที่สองจะแสดงตรงกันข้าม เพื่อความเข้าใจที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น นี่หมายความว่าข้อมูลที่มีอนุภาคมูลฐานแต่ละส่วนเชื่อมต่อกันอย่างมองไม่เห็นกับคู่ที่ "พัวพัน" ของมัน นอกจากนี้ ระยะห่างระหว่างพวกเขาไม่มีบทบาทใด ๆ ข้อมูลจะถูกส่งทันที

การใช้กฎหมายผิดปกติเหล่านี้ โอกาสที่ดีจะเปิดขึ้นในความเร็วและการรักษาความลับของการถ่ายโอนข้อมูล เป็นไปไม่ได้ที่จะสกัดกั้นข้อมูลที่ส่งในลักษณะนี้โดยไม่มีใครสังเกตเห็น: การอ่านใดๆ จะทิ้งร่องรอยหรือทำลายข้อมูลเดิม

ความเร็วเร็วกว่าที่คิด

สำหรับข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับการวัดความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูล มันทำให้จินตนาการของเราตื่นตาตื่นใจ เร็วกว่าแสงสิบเท่าพันครั้ง แต่ส่วนใหญ่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ในอนาคตจะพบว่าความเร็วในการส่งสัญญาณสูงกว่าที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้มาก เช่น อินเทอร์เน็ตควอนตัม มันหมายความว่าอะไร? สิ่งนี้สามารถให้อะไรเราได้บ้าง? บางทีการส่งสัญญาณไปยังระยะทางที่คิดไม่ถึงก่อนหน้านี้ในอวกาศและการค้นพบใหม่

เทคโนโลยีใหม่ในโฟตอน

ในเทคโนโลยีของการแปลงโฟตอนเป็นสื่อข้อมูล นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้ค้นพบการใช้คริสตัลที่ปลูกแบบเทียม ได้แก่ เพชร

อินเทอร์เน็ตเครือข่ายควอนตัม
อินเทอร์เน็ตเครือข่ายควอนตัม

ปรากฎว่าเมื่อแสงผ่านคริสตัล มันได้สมบัติของของเหลวและเริ่มก่อตัวเป็นหยด กระแสน้ำวน และคลื่น สามารถส่งผ่านช่องทางใดก็ได้ โดยทั่วไปแล้วจะมีพฤติกรรมเหมือนของเหลว รวมทั้งสามารถแพร่กระจายด้วยความเร็วที่ช้ามากหรือหยุดได้

สิ่งนี้น่าสนใจมากในด้านหนึ่งและสำคัญมาก เพราะช่วยให้คุณสามารถจัดการกับแสงและทำทุกอย่าง รวมถึงการได้รับปรากฏการณ์เช่นเครือข่ายอินเทอร์เน็ตควอนตัม ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เป็นตัวแทนถ่ายโอนข้อมูลได้ ตอนนี้พาหะหลักของมันคือประจุไฟฟ้า แต่มันเป็นวัตถุที่ไม่สมบูรณ์ ดังนั้น การเคลื่อนที่หรือการเร่งความเร็วของประจุไฟฟ้าจะนำไปสู่การสูญเสียพลังงานที่ไปสู่สิ่งแวดล้อมและทำให้โปรเซสเซอร์และองค์ประกอบไมโครเซอร์กิตร้อนขึ้น

อินเทอร์เน็ตเองทำให้มนุษยชาติเสียค่าใช้จ่ายมากกว่า 5% ของพลังงานที่ผลิตได้ ดังนั้นการแทนที่อิเล็กตรอนด้วยโฟตอนจะนำไปสู่การลดการสูญเสียพลังงานจำนวนมหาศาล ดังนั้นค่าใช้จ่ายของอินเทอร์เน็ตเองจะล้ม

อินเทอร์เน็ตควอนตัมในรัสเซีย

งานในรัสเซียบนอินเทอร์เน็ตควอนตัมนั้นไม่เหมือนใคร แม้จะมีเงินทุนต่ำและอุปสรรคทุกประเภท แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองเพียงพอและบรรลุตำแหน่งผู้นำในพื้นที่นี้

รัสเซียเปิดตัวเครือข่ายอินเทอร์เน็ตควอนตัมแห่งแรก
รัสเซียเปิดตัวเครือข่ายอินเทอร์เน็ตควอนตัมแห่งแรก

ด้วยเหตุนี้ เราจึงสามารถสร้างสถาบันระดับสูงที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวได้ มันรวมกลุ่มทดลองและทฤษฎีตลอดจนการวิจัยประยุกต์ สถาบันนี้ได้รับเงินทุนบางส่วนจาก Gazprombank ส่วนหนึ่งมาจากรัฐในรูปแบบต่างๆ ไม่ว่าในกรณีใด นี่คือตัวอย่างที่วิทยาศาสตร์รัสเซียควรปฏิบัติตามโดยไม่หยุดเลย

พิชิตดินแดนใหม่

ในขั้นปัจจุบันของการพัฒนาควอนตัมอินเทอร์เน็ต สามารถตั้งชื่อได้เฉพาะเทคโนโลยีการป้องกันข้อมูลที่ใช้การเข้ารหัสควอนตัมเท่านั้น เครือข่ายดังกล่าวในปัจจุบันเป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดที่ค่อนข้างง่าย นักวิทยาศาสตร์ตั้งเป้าที่จะสร้างโซลูชั่นการทำงานร่วมกันที่รวมช่องทางที่แตกต่างกันและวิธีการเข้ารหัส

หากคุณปฏิบัติตามแนวคิดนี้ ผลลัพธ์ของนักวิจัยชาวรัสเซียจะมีความสำคัญมากขึ้น ตัวอย่างหนึ่งคือเครื่องตรวจจับอีซีแอลแบบโฟตอนเดียวที่พัฒนาขึ้นที่สถาบัน Kurchatov

ความเร็วอินเทอร์เน็ตควอนตัม
ความเร็วอินเทอร์เน็ตควอนตัม

สำหรับการมีอยู่ของการค้นพบเช่นควอนตัมอินเทอร์เน็ต นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องแก้ปัญหาในการรวมอุปกรณ์พิเศษสำหรับการรับส่งข้อมูลควอนตัมและเครือข่ายโทรคมนาคมที่มีอยู่ในปัจจุบัน

ปัญหาหลักอยู่ที่การแก้ปัญหาของการเปลี่ยนและการขยายสัญญาณ หากคุณส่งข้อมูลแบบควอนตัมผ่านใยแก้วนำแสงมาตรฐาน ข้อมูลนั้นจะไม่ผ่านตัวสร้างใหม่ ดังนั้น ทางออกหนึ่งคือเปลี่ยนสัญญาณให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าแล้วกลับสู่ตำแหน่งเดิม

วันนี้จำกัดสามร้อยกิโลเมตร นี่คือระยะทางที่จำเป็นในการสร้างสัญญาณออปติคัลใหม่ นอกจากนี้เรายังต้องการต้นแบบสวิตช์ควอนตัม จำนวนงานที่มีปัญหาสามารถแก้ไขได้ภายในสิบปีเท่านั้น อย่างไรก็ตามในแวดวงวิทยาศาสตร์พวกเขาโต้เถียงเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของ "อาน" อินเทอร์เน็ตควอนตัม สามารถนำอะไรมาได้บ้างและจะช่วยได้อย่างไร? วันนี้ไม่มีคำตอบที่ชัดเจน แต่วิธีแก้ปัญหาสำหรับการแนะนำและนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาสู่ประชาชนทั่วไป จะช่วยปรับปรุงคุณภาพชีวิตและความปลอดภัยของเขาได้อย่างแน่นอน

ยุคใหม่กำลังมา

จีนได้ตั้งโครงการที่ทะเยอทะยานในวันนี้เพื่อส่งสัญญาณเครือข่ายควอนตัม 1200 กิโลเมตรโดยใช้ดาวเทียม

อินเทอร์เน็ตควอนตัมในรัสเซีย
อินเทอร์เน็ตควอนตัมในรัสเซีย

ระยะทางสูงสุดหนึ่งร้อยกิโลเมตรในขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการป้องกันสัญญาณจากผลกระทบของสภาพอากาศ อย่างไรก็ตาม ความรู้สึกนี้มีแนวโน้มที่จะไม่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายข้อมูล ซึ่งเพิ่มขึ้นทุกปี แต่ด้วยการเข้ารหัสควอนตัม กล่าวคือ ระบบเข้ารหัสข้อมูลใหม่

รหัสควอนตัมไม่สามารถถูกแฮ็กได้ แม่นยำยิ่งขึ้น เมื่อถูกแฮ็ก ข้อมูลจะหายไป ในยุคของสงครามไซเบอร์ นี่หมายถึงความคงกระพัน การเข้ารหัสควอนตัมมีมานานแล้วโดยผู้ที่แสวงหาการค้ำประกันความปลอดภัย. ตัวอย่างเช่น เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา ธนาคารสวิสเริ่มแลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับลูกค้าผ่านเครือข่ายควอนตัม วันนี้พวกเขาถูก จำกัด ไว้ที่ระยะทางหลายสิบกิโลเมตร ศูนย์ควอนตัมของรัสเซียกำลังเตรียมที่จะแนะนำระบบเดียวกันนี้ เช่นเดียวกับการควบคุมการส่งสัญญาณควอนตัมผ่านดาวเทียมอวกาศ

บทนำและการใช้งาน

ในขณะเดียวกัน เครือข่ายอินเทอร์เน็ตควอนตัมแรกเปิดตัวในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กระหว่างอาคารมหาวิทยาลัยสองแห่งในรัสเซีย

เครือข่ายควอนตัม
เครือข่ายควอนตัม

ข้อมูลถูกส่งโดยใช้กฎของฟิสิกส์ควอนตัม บริษัทและรัฐบาลที่ฉลาดที่สุดกำลังลงทุนในด้านนี้ เทคโนโลยีการถ่ายโอนข้อมูลในอนาคตกำลังดำเนินการอยู่บนพื้นฐานของเทคโนโลยีที่มีอยู่ สายเคเบิลใยแก้วนำแสง คอมพิวเตอร์ที่คุ้นเคย แต่เราเตอร์และเครื่องกำเนิดโฟตอนใหม่

การมีอยู่ของอินเทอร์เน็ตใหม่เริ่มต้นด้วยเลเซอร์ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของโฟตอนเดี่ยว พวกเขามีคุณสมบัติที่ดีในการส่งข้อมูลอย่างปลอดภัย โฟตอนเดียวไม่สามารถแบ่งได้ คีย์ถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่ไม่สามารถอ่านได้ ในการเปลี่ยนโฟตอนให้กลายเป็นตัวพาข้อมูล ระบบจะเปลี่ยนสถานะ เฟสของการสั่นของคลื่นอิมพัลส์ วันนี้ ระดับการพัฒนาของเทคโนโลยีควอนตัมเทียบได้กับการสื่อสารเคลื่อนที่เมื่อ 30 ปีที่แล้ว อีก 5-10 ปีข้างหน้าจะผ่านไป และโฟตอนควอนตัมจะสามารถให้ข้อมูลอินเทอร์เน็ตที่ปลอดภัยแก่เราได้

อินเทอร์เน็ตควอนตัมในคาซาน

เครือข่ายอินเทอร์เน็ตควอนตัมเปิดตัวในตาตาร์สถาน เว็บไซต์ทดลองตั้งอยู่ในคาซาน โปรแกรมนี้เป็นความสำเร็จที่สำคัญในการพัฒนาการสื่อสารควอนตัมในรัสเซีย ตามที่นักวิทยาศาสตร์ เธอมีภูมิคุ้มกันต่อการโจมตีของแฮ็กเกอร์อย่างแน่นอน

วันนี้ การปกป้องเครือข่ายอินเทอร์เน็ตของเราใช้การเข้ารหัสอัลกอริธึมทางคณิตศาสตร์ แต่รหัสที่ซับซ้อนที่สุดก็สามารถถอดรหัสได้ ยิ่งความสามารถในการคำนวณของแฮ็กเกอร์มีประสิทธิภาพมากเท่าใด อัลกอริทึมการเข้ารหัสก็จะยิ่งง่ายและเร็วขึ้นเท่านั้น

เทคโนโลยีที่อธิบายไว้ในบทความจะกลายเป็นโครงสร้างความปลอดภัยเครือข่ายใหม่ Quantum Internet ในคาซานจะรวมกันเป็นสี่โหนดที่ระยะห่าง 30-40 กิโลเมตรจากกันและกัน ค่าใช้จ่ายในการเลือกระหว่างสองจุดคือประมาณหนึ่งแสนเหรียญ ในส่วนทดลอง เครือข่ายแสดงความเร็วอินเทอร์เน็ตควอนตัม 117 kb / s ด้วยระยะทางสองกิโลเมตรครึ่ง ผลลัพธ์นี้เป็นลำดับความสำคัญที่สูงกว่าในการทดลองในยุโรป ในเครือข่าย อัตราการสูญเสียการส่งของควอนตัมบิตในช่องสัญญาณออปติคัลอยู่ที่ 20 เดซิเบล เทียบเท่ากับสายยาวร้อยกิโลเมตร

อินเทอร์เน็ตควอนตัมในตาตาร์สถาน
อินเทอร์เน็ตควอนตัมในตาตาร์สถาน

น่าสังเกตว่าโครงการนี้เกี่ยวข้องกับสายปฏิบัติการของเครือข่ายโทรคมนาคมของโครงสร้างพื้นฐาน Tattelecom

เครือข่ายจะเชื่อมเมือง

ในปี 2560 มีแผนที่จะเริ่มโครงการแนะนำเทคโนโลยีใหม่ Quantum Internet ในตาตาร์สถานจะอนุญาตให้เชื่อมต่อสำนักงานในเมืองต่างๆ นี่เป็นหนึ่งในภารกิจหลักที่กำหนดโดย Kazan Quantum Center KNITU-KAI และผู้นำ เมื่อดูความสำเร็จของพวกเขาแล้ว ทุกคนก็เชื่ออย่างไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะเป็นเช่นนี้

แนะนำ:

ตัวเลือกของบรรณาธิการ

ไม้หลัก ลักษณะ การจำแนกประเภทและขอบเขต

อิฐครุสชอฟ: เลย์เอาต์, อายุการใช้งาน. อิฐอาคารห้าชั้นในมอสโกจะพังยับเยินหรือไม่?

รูปแบบร้านค้าหลักคืออะไร

สกุลเงินประจำชาติแห่งเดียวของสหราชอาณาจักร: ปอนด์อังกฤษ

เหตุใดจึงใช้แนวทางเฉพาะกับลูกค้าแต่ละราย

แจกใบปลิวอย่างไรให้มีประสิทธิภาพ ?

หัวหน้างานคือผู้นำและผู้สังเกตการณ์

โบนัสคือ ตัวอย่างบทบัญญัติเกี่ยวกับโบนัสให้กับพนักงาน

โครงสร้างพื้นฐานด้านนวัตกรรม: แนวคิดและลักษณะเฉพาะ

เปลี่ยน CEO: คำแนะนำทีละขั้นตอน

การจัดการเชิงกลยุทธ์: ประเภทของเป้าหมาย

วิเคราะห์กลุ่มสินค้า

ประกันองค์กร: ความหมาย โครงสร้าง

พนักงานขายที่ประสบความสำเร็จ: "ผลไม้" แปลกใหม่ที่เจอในล้านเดียว?

ตลาดสมรภูมิของผู้ซื้อและผู้ขายจริงๆ