И это уже не фантастика – в начале 2020 года Министерство энергетики США (DOE) опубликовало утвержденный план по созданию национального быстрого и безопасного «квантового интернета».
Новый век – новый интернет
Современную цивилизацию уже практически невозможно представить без Всемирной (Глобальной) сети или просто без Интернета. Появившись в конце 20-го века интернет на сегодняшний день объединил миллиарды людей с помощью «всемирной паутины».
Преимущества и достоинства современно интернета всем уже хорошо известны, к сожалению, злоумышленники отлично знают и основные недостатки глобальной сети – недостаточная защищенность информации и ограниченная скорость передачи данных. Похоже, что пришло время для создания принципиально новой всемирной информационной сети 21-го века на основе законов квантовой физики.
Текущий 2020-й год становится переломным моментом, после которого «квантовые устройства» переходят из разряда фантастических модулей будущего в новые образцы повседневной передовой техники.
Лидерами в области «квантового интернета» принято считать США и Китай – американские лаборатории уже создали несколько успешно работающих «квантовых петель» протяженностью от 84 до 129 км, а китайские специалисты с помощью космических спутников установили рекорд дальности передачи информации – около 1200 км.
В чем же основные преимущества «квантового интернета»? Максимально упрощая описания сложных квантовых феноменов, можно утверждать следующее:
- новая глобальная сеть обеспечит почти мгновенную передачу информацию на основе физического явления «квантовой запутанности», при котором квантовые состояния двух или большего числа объектов оказываются взаимозависимыми, т.е. независимо от расстояния между частицами, изменение параметра одной частицы мгновенно (выше скорости света) изменяет состояние связанной частицы;
- новая всемирная сеть будет «суперзащищенной» от незаконного перехвата информации на основе явления «квантовой суперпозиции», при котором частица может существовать в двух состояниях (ноль и единица) одновременно, а установка специальных декодеров в передатчике и приемнике обеспечивает безопасную и надежную связь, в случае подключения хакера к линии передачи суперпозиция нарушается, частицы переходят в случайное состояние, информация искажается и становится недоступной для злоумышленников.
Несмотря на все еще кажущуюся фантастичность «квантового интернета», практические испытания подтверждают теоретические модели, а с учетом нарастающей информационной войны между ведущими государствами планеты – работы над созданием новой быстрой и надежно защищенной сети резко ускоряются.
Итак, «полные» планы США по созданию национального «квантового интернета» уже опубликованы, утверждены и реализуются. Основные этапы проекта можно кратко описать следующим образом:
- проверка параметров оптоволоконных сетей, которые будут обеспечивать функционирование новых систем связи – несколько американских лабораторий уже подтвердили на тестовых сетях реальность «квантового интернета»;
- второй этап: распределение «запутанных фотонов» между узлами связи в рамках одного города и запуск тестовых испытаний;
- третий этап: создание квантовой связи между двумя американскими городами;
- четвертый этап: создание квантовой сети в нескольких штатах с использованием специальных повторителей и квантовых усилителей;
- развитие «квантового интернета» на основе информационной сети между лабораториями, университетами и важными промышленными предприятиями.
Впереди масштабная работа на основе многомиллиардного финансирования проекта, а необходимость создания новой безопасной информационной сети подстегивается все увеличивающимся количеством хакерских атак на интернет.
Привычный интернет, хорошо знакомый почти всем в повседневной жизни, развился из информационной сети между лабораториями и университетами во всеохватывающую «всемирную паутину» примерно за 20 лет.
Судя по темпам работ, в ближайшие 5-10 лет появится «мгновенная и сверхзащищенная» глобальная система связи, ведь оптические каналы уже опутали почти всю планету. Можно предположить, что первое время «квантовый интернет» будет работать параллельно с существующим интернетом.
Ссылка на презентацию «Quantum Internet» от Министерства энергетики США