Ждет ли нас квантовый интернет

27 August 2019
Квантовый исследовательский центр QuTech
Квантовый исследовательский центр QuTech

Ученые из Нидерландов разработали протокол квантового интернета. Конечно, исследования в сфере квантовых сетей ведутся уже не один год, однако полноценный протокол удалось создать только сейчас. Станет ли это прорывом в построении квантовых сетей и ждет ли нас новая эпоха интернета?

Разработка протокола квантового интернета принадлежит ученым из QuTech, нидерландского центра исследований квантовых технологий. По мнению специалистов QuTech, в будущем квантовый интернет может стать полноценной максимально защищенной от злоумышленного проникновения заменой традиционному интернету.

Как работает протокол квантового интернета?

Ранее мы уже рассказывали, чем отличаются квантовые вычисления от традиционных. Напомним, что основное отличие — операционная единица. Традиционный подход к вычислениям предполагает использование бита, принимающего значения 0 или 1 в конкретный момент времени. Квантовые вычисления базируются на использовании кубитов, т.е. квантовых битов, которые могут в одно и то же время кодировать как единицу, так и ноль.

В основе протокола интернета нового типа лежит 2 основных принципа: квантовая запутанность и мгновенное проведение операций с кубитами. Быстрая обработка операционных единиц обеспечивает высокую скорость обмена данными, а квантовая запутанность исключает перехват данных злоумышленником.

Как явление квантовой запутанности помогает обезопасить данные?

Квантовый исследовательский центр QuTech
Квантовый исследовательский центр QuTech

Феномен квантовой запутанности предполагает, что состояния двух или нескольких частиц неразрывно связаны между собой, следовательно, изменение состояния одного объекта безотлагательно приведет к изменению и других связанных с ним объектов.

Если злоумышленник попытается перехватить передаваемую информацию, состояние кубитов изменится, из-за чего для киберпреступника данные будут потеряны. Однако это не повлияет на целостность информации, передаваемой между "санкционированными" участниками процесса. Между целевыми устройствами информация будет передана без проблем и на нее не смогут повлиять никакие попытки вторжения в сеть и перехвата.

Что послужит инфраструктурой для квантовых сетей?

Создание сетей квантового интернета не потребует создания новых физических сетей — для работы будет достаточно и имеющейся инфраструктуры, например, оптоволоконных магистралей.

Есть ли отечественные разработки?

Лаборатория Российского квантового центра (РКЦ)
Лаборатория Российского квантового центра (РКЦ)

В России почти 10 лет работают над технологией квантовых сетей, и отечественные исследователи тоже достигли определенных результатов.

  • В 2016 году силами специалистов "РКЦ" квантовой сетью были соединены 2 здания Газпромбанка.
  • В 2017 году сотрудники РКЦ разработали и реализовали многоузловую гетерогенную квантовую сеть обмена информацией, в которой использовали сразу 2 способа шифрования.
  • В данный момент к освоению технологии квантового интернета приступила компания РЖД. В рамках этого проекта так же планируется использовать имеющуюся инфраструктуру сети — оптоволоконные кабели, принадлежащие "Российским железным дорогам". Всеми исследованиями и разработками занимается особый отдел компании — Департамент квантовых коммуникаций. Однако отечественные исследователи двигаются немного иным путем в достижении защищенных каналов связи. В то время как QuTech использует явление квантовой запутанности, не позволяющее получить несанкционированный доступ к информации, в "РЖД" выбрали механизм квантового распределения ключей. В рамках этой технологии защиты создаются два ключа — по одному ключу у каждой из сторон обмена данными, и один общий ключ, позволяющий шифровать и дешифровать информацию.

Как вы думаете, удастся ли нашей стране стать одним из лидеров в сфере квантовых технологий? Как это произойдет и что для этого необходимо — финансирование разработок со стороны государства и корпораций, талантливые ученые или что-то иное? Поделитесь своим мнением в комментариях!

Понравилась статья? Тогда ставьте лайк и подписывайтесь на канал, чтобы не пропускать новые выпуски!