Квантовият интернет е на път да се превърне в реалност
Няма да преувеличим, ако квалифицираме квантовия интернет като революционен. Подобна технология би позволила на съответните устройства да предоставят изключителни нива на неприкосновеност в личния живот и сигурността. А изчисления, които биха изпържили обикновен компютър няма да представляват затруднение за бързите машини.
Държавите и компаниите, които активно полагат основите за квантов интернет, досега са успели да свържат само две квантови устройства. Сега физиците от Технологичния университет в Холандия успешно са свързали три. Това се явява първата по рода си мрежа изградена от квантови процесори. До този момент беше осъществявана пряка връзка между такива устройства, но никога не е постигана мрежа.
Какво представлява квантовият интернет?
Квантовите изчисления позволяват мощна обработка с над сто милиона пъти по-голяма скорост от класически компютър. Казано по-просто, квантовият компютър е способен да обработва едновременно всеки възможен отговор на даден проблем. Как се прави това е сложно за възприемане. Тук се използва странното и до голяма степен все още доста загадъчно поведение на квантовата физика.
Представете си мощта на обработка на множество квантови устройства или възли, свързани чрез квантов интернет. Експертите прогнозират, че глобална мрежа от квантови компютри може теоретично да даде отговори на някои от най-належащите въпроси. Такива са обръщане на климатичните промени, лекуване на болести и разрешаване на проблемите с глада по света. Но най-непосредствената полза е сигурността.
Квантовите комуникационни мрежи въвеждат принципно нова парадигма за сигурност, която не е застрашена от никаква изчислителна мощност. Такъв сигурен протокол за комуникация дава предимството да не се налага да се доверявате на доставчик на хардуер, софтуер или мрежов оператор. Напълно реализираният квантов интернет все още е далечна цел, но мрежата от три връзки ни доближава значително до нея.
Защо е толкова важно?
Новоизградената мрежата ни показва, как квантовите устройства могат да комуникират помежду си на по-големи разстояния, за да създадат функциониращ квантов интернет в близко бъдеще. С тази първа мрежа, която вече е постигната, учените могат да направят уникален тест за квантовото развитие на интернет. Работи се за подобряване на неговата функционалност, чрез увеличаване производителността и броя на qubits в процесорите.
Класическите компютри работят на битове със стойности 0 или 1. Квантовите компютри работят на квантови битове – кубити, които могат да бъдат 0 и 1 едновременно в състояние на суперпозиция. Революцията в областите, които очакват с нетърпение квантовите компютри се забавя, докато учените се опитват да намерят начин да ги реализират в по-голям мащаб. Нестабилността на квантовите процеси означава, че всеки нов кубит носи вероятност за грешка. Щом се появи грешка, изчислението е застрашено.
Класическите компютри имат техники за коригиране на грешки, много от които разчитат на съхраняване и сравняване на множество копия на данни. Факт е, че не можем да съхраняваме копия в квантовата сфера. Това е чудесно за сигурността, но лошо, когато нещата се объркат.
Всичко това може да доведе до нови начини за производство. Разработването на нови материали за Quantum Information Processing платформи е с висок приоритет. Това включва замяна на съществуващи материали с по-добри и по-квантово съвместими и разработване на производствени методи за внедряване на новите материали в квантовата хардуерна платформа.
Изследванията на материалите също изиграха важна роля за напредването на класическите изчисления от транзистори към интегрални схеми. За да се мащабират квантовите изчисления, да се добавят повече кубити, да се увеличи мощността на обработката и в крайна сметка да се осигури квантовият интернет, непрекъснатият напредък в материалите е от решаващо значение.
Реализирана мечта
Квантовите изчисления започнаха като фундаментално интердисциплинарно усилие, свързващо компютърните, информационните науки и квантовата физика. Новото проучване ясно демонстрира необходимостта от обединени подходи за разрешаване на препятствията пред начина, по който квантовите устройства говорят помежду си и накрая реализират мечтата за квантов интернет.
