Що це таке: квантовий інтернет?
Телеком-компанії і супердержави вже поступово починають промацувати шлях на цей ринок. Так, наприклад, голландський оператор KPN і дослідницький центр QuTech підписали партнерську угоду про те, як зробити квантовий інтернет реальністю. А китайський квантовий супутник ось уже як три роки проводить експерименти. Тим більше, що такий інтернет може забезпечити безпеку, про яку у звичайній мережі ми можемо тільки мріяти.
Що ж таке квантова інформація? Класична інформація трансформується в біти, що мають значення 0 або 1. Квантова інформація зберігається в кубітах, які можуть перебувати в позиції 1 і 0 одночасно. Тобто один квантовий об’єкт може віддавати два різних набори даних в один момент часу. І при цьому, будь-які зміни в цю інформацію не можуть бути внесені непомітно. Тому, однією з головних особливостей квантового інтернету вважають безпеку.
Як забезпечується безпека? Один з головних принципів квантової фізики – принцип невизначеності Гейзенберга – говорить, що не можна одночасно точно виміряти швидкість і місце розташування квантової частинки. Чим точніше визначається одна величина, тим складніше обчислити другу. Тому що будь-яке вимірювання впливає на квантову систему і змінює її. А це означає, що жоден хакер не може витягти квантову інформацію, не залишивши сліду.
Ще в 1970-му році фізик Колумбійського університету в Нью-Йорку Стівен Візнер побачив в цьому потенціал і припустив, що можна закодувати інформацію в ізольовані атоми.
Як будуть виглядати перші квантові мережі? Велика частина технологій знаходиться в зародковому стані. Питання викликає й зберігання інформації. Тому що найкращі квантові осередки пам’яті можуть зберігати інформацію менш як годину. До того ж покриття Землі квантовими супутниками коштує дорого – один тільки Мо-цзи обійшовся в $ 100 млн.
Тому перша мережа буде міксом квантової та оптоволоконної мережі. Вчені припускають, що це непоганий варіант: використовувати звичайний інтернет – для передачі фотографій котиків і квантовий – щоб відправляти конфіденційні дані. Для цього дослідницькі групи по всьому світу розробляють чіпи, які можуть дозволити класичному комп’ютеру підключатися до квантової мережі.
Єдина проблема – квантові сигнали, що передаються по оптоволокну, зникають приблизно через 97 км. Тому потрібні спеціальні пристрої – квантові повторювачі – які допоможуть передавати сигнали на великі відстані.
Квантові обчислення можуть зробити революцію. Але це одночасно і великий ризик для нинішнього шифрування, яким ми його знаємо. Нова технологія, як набагато більш просунута, допоможе хакерам зламати олдскульне шифрування. А значить і отримати доступ до конфіденційних даних, таких як інформація про кредитну картку. Щоб запобігти цьому, великі провайдери інтернет-інфраструктури, такі як Cloudflare, тестують технологію постквантової криптографії з відкритим вихідним кодом.
Перша квантова мережа може бути побудована в найближчі п’ять років.
