Будущий квантовый интернет будет использовать кубиты квантовой информации, которые могут принимать бесконечное количество значений.
Еще в феврале 2020 года ученые из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Чикагского университета обнаружили, что они достигли квантовой запутанности - в которой поведение пары двух крошечных частиц становится связанным, так что их состояния идентичны - более 52-мильная (83,7 км) сеть с квантовыми петлями в пригороде Чикаго.
Вам может быть интересно, о чем весь этот шум, если вы не ученый, знакомый с квантовой механикой - то есть с поведением материи и энергии в наименьшем масштабе реальности, который особенно отличается от мира, который мы можем видеть вокруг нас.
Но подвиг исследователей может стать важным шагом в разработке новой, гораздо более мощной версии Интернета в ближайшие несколько десятилетий. Вместо битов, которые использует современная сеть, которые могут выражать только значение 0 или 1, будущий квантовый Интернет будет использовать кубиты квантовой информации, которые могут принимать бесконечное число значений. (Quibit - это единица информации для квантового компьютера; это похоже на обычный компьютер).
Это дало бы квантовому интернету большую пропускную способность, что позволило бы подключать сверхмощные квантовые компьютеры и другие устройства и запускать массивные приложения, которые просто невозможны с имеющимся у нас Интернетом.
«Квантовый Интернет станет платформой квантовой экосистемы, в которой компьютеры, сети и датчики обмениваются информацией принципиально новым образом, в котором зондирование, общение и вычисления в буквальном смысле работают вместе как одно целое», - объясняет Дэвид Осчалом по электронной почте. Он профессор спинтроники и квантовой информации в Школе молекулярной инженерии Притцкера в Чикагском университете и старший научный сотрудник в Аргонне, который возглавлял проект по квантовой петле.
Объясняя квантовый интернет
Так зачем нам это и что оно делает? Для начала, квантовый интернет не является заменой обычного интернета, который у нас сейчас есть. Скорее это было бы дополнение к этому или филиал этого. Он мог бы позаботиться о некоторых проблемах, которые мешают нынешнему интернету. Например, квантовый интернет обеспечит гораздо большую защиту от хакеров и киберпреступников. Прямо сейчас, если Алиса в Нью-Йорке отправляет сообщение Бобу в Калифорнии через Интернет, это сообщение проходит более или менее по прямой линии от одного побережья к другому. Попутно сигналы, которые передают сообщение, ухудшаются; повторители читают сигналы, усиливают и исправляют ошибки. Но этот процесс позволяет хакерам «взломать» и перехватить сообщение.
Тем не менее, квантовое сообщение не будет иметь этой проблемы. Квантовые сети используют частицы легких фотонов для отправки сообщений, которые не подвержены кибератакам. По словам Рэя Ньюэлла, исследователя из Национальной лаборатории Лос-Аламоса, вместо того, чтобы шифровать сообщение с использованием математической сложности, мы будем полагаться на особые правила квантовой физики. С квантовой информацией: «вы не можете скопировать или разрезать его пополам, и вы даже не можете посмотреть на него, не изменив его». Фактически, просто попытка перехватить сообщение уничтожает сообщение , как отмечает журнал Wired. Это позволило бы шифрование, которое было бы намного более безопасным, чем все, что доступно сегодня.
Продолжение читайте во 2 части ......