Гонка за созданием квантового интернета.

Европа настаивает на создании новой, более защищенной сетевой инфраструктуры на основе квантовой физики, которая помогла бы предотвратить кражу информации хакерами.

Европа, Китай и США инвестируют в развитие квантовых вычислений и квантового интернета. Фото: metamorworks — Европа, Китай и США инвестируют в развитие квантовых вычислений и квантового интернета. Фото: *metamorworks*

В мае 2023 года доктор Бенджамин Лэньон из Инсбрукского университета в Австрии совершил значительный прорыв в создании нового типа интернета. Он передал информацию по 50-километровому оптоволоконному кабелю, используя принципы квантовой физики. Информация в квантовой физике отличается от двоичных единиц данных, хранящихся и обрабатываемых компьютерами, которые составляют основу современной Всемирной паутины. Мир квантовой физики фокусируется на свойствах и взаимодействиях молекул, атомов и даже более мелких частиц, таких как электроны и фотоны. Квантовые биты, или кубиты, открывают потенциал для более точной передачи информации, помогая предотвратить кражу информации в сетях.

Лэньон утверждает, что его исследования сделают квантовый интернет возможным в городах, с целью последующего расширения его охвата между городами. Его прорыв является частью исследовательского проекта Европейского союза (ЕС), направленного на приближение к квантовому интернету. Этот проект, называемый Альянсом квантового интернета (QIA), объединяет многочисленные исследовательские институты и компании по всей Европе. По данным Phys.org , QIA получил 25,5 миллионов долларов США из бюджета ЕС на 3,5 года, до конца марта 2026 года.

«Квантовый интернет не заменит традиционный интернет, а скорее сольется с ним», — заявила Стефани Вехнер, профессор квантовой информации в Делфтском технологическом университете в Нидерландах и координатор проекта QIA.

Ключевым понятием в квантовой физике является квантовая запутанность. Если две частицы запутаны, независимо от расстояния между ними в пространстве, они будут обладать схожими свойствами. Например, обе будут иметь одинаковый «спин», который указывает направление собственного углового момента фундаментальной частицы. Спиновое состояние частицы неясно до момента её наблюдения. До этого они существуют в различных состояниях, называемых суперпозициями. Но после наблюдения состояние обеих частиц становится чётко определенным.

Это очень полезно для защищенной связи. Те, кто тайно перехватывает квантовые данные, оставят четкий след, создавая изменения в состоянии наблюдаемых частиц. «Мы можем использовать свойства квантовой запутанности для достижения защищенной связи, даже если у злоумышленника есть квантовый компьютер», — объясняет Вехнер.

Возможности защищенной связи, достигаемые благодаря квантовому интернету, могут открыть гораздо более широкий спектр применений, чем традиционные интернет-сети. Например, в медицине квантовая запутанность позволяет синхронизировать часы и улучшить дистанционную хирургию. В астрономии телескопы, проводящие наблюдения на больших расстояниях, могли бы «использовать квантовый интернет для создания запутанности между датчиками, обеспечивая гораздо более качественные изображения неба», — сказал Вехнер.

В настоящее время задача состоит в масштабировании квантового интернета для использования множества частиц на больших расстояниях. Ланьон и др. также продемонстрировали связь не только между отдельными частицами, но и между пучками частиц (в данном случае, фотонами), повысив скорость запутанности между квантовыми узлами. Конечная цель — распространение квантовых узлов на большие расстояния, возможно, до 500 км, создание своего рода квантового интернета, способного соединять отдаленные города, подобно традиционным интернет-сетям.

Помимо Европы, Китай и США также добились значительных успехов в области квантовых вычислений и квантового интернета в последние годы. Европа идет еще дальше, разрабатывая интегрированную космическую и наземную инфраструктуру для защищенной связи, являющуюся ключевым компонентом квантового интернета.

Ан Кханг (по данным Phys.org )

Ссылка на источник