Квантовая сеть

Квантовая сеть – это коммуникационная сеть, которая предназначена для предохранения передаваемой информации посредством применения основополагающих законов квантовой механики.

Идея передачи данных и их предохранения данным способом стала предметом всеобщего обсуждения после того, как успехом увенчались эксперименты по квантовой телепортации.

Квантовая сеть. Достижения в мире. Перспективы модернизации

В начале лета 2016 года исследователи Российского квантового центра активировали первую в стране линию квантовой связи в масштабах города. Был проведен канал, протяжность которого составляла более 30 км. Сеть соединила между собой два отделения «Газпромбанка» в столице на основе имеющейся линии из оптоволокна. По ней транспортировался ключ для распознания сообщений, которые передаются между отделами организации. Именно квантовая сеть позволяет сделать передачу сведений максимально безопасной и надежной. Сведения о ключе несут единичные фотоны в форме собственных характеристик. При совершении кем-либо попытки их измерения происходит непоправимое нарушение квантового состояния фотона. Оно улавливается адресатом сигнала при осуществлении сверки фрагмента ключа.

Согласно историческим заметкам первая квантовая сеть была спроектирована в 2010 году в Соединенных Штатах специалистами Лос-Аламосской лаборатории. В 2013 году она состояла из главного сервера и 3 клиентских машин. Длина сети – 48 километров, основной составляющей выступал оптоволоконный кабель. Посредством применения сети осуществлялась передача данных в зашифрованном виде. Производилась даже пересылка видеофайлов.

Особенность использования квантовых сетей кроется в следующем: посредством их применения появляется возможность надежно предохранить информацию. Измерение квантового объекта ведет к отклонениям от нормы, потому любые попытки ознакомиться с передаваемыми данными станут понятны, и получатель будет информирован о том, что совершались попытки перехвата информации.

Квантовая сеть на много узлов

Все современные аналоги имеют идентичную проблему, которая заключается в том, что передача сведений может осуществляться по маршруту из пункта А в точку В. Такие ограничения выступают в роли следствия самой квантовой механики. То есть установление пути следования предполагает чтение фотонов, а это способствует их изменению и становится причиной утраты сведений. Условная схема приведена ниже:

Чтобы отыскать пути решения вопроса и шагнуть дальше в развитии, исследователи из национальной лаборатории в Лос-Аламосе сделали вывод, что квантовая сеть с центральным узлом может быть реконструирована.

Над проблемой проектирования многоузловой сети также работают исследователи из:

  • России;
  • Китая;
  • Италии;
  • Канады.

Так, первая в РФ квантовая сеть на много узлов(пока функционирует в условиях тестирования) запущена в Татарстане, об этом сообщили научные разработчики в конце лета 2016 года.

Цель – прокладывание сети между пунктами: Казань – Набережные челны.

Китаем также планируется запуск квантовой сети в ближайшее время по маршруту Пекин – Шанхай (2 тыс. км).


Читайте другие наши статьи:

Усилители сотовой связи
Телекоммуникационное оборудование
Радиорелейная связь