Городская сеть квантовой связи в китайском городе Хэфэй — самая совершенная и безопасная из известных на сегодняшний день.
Сеть, которая соединяет три квантовых устройства и центральный сервер в Хэфэе, позволяет безопасно проводить несколько квантовых чатов одновременно.
Считается, что информацию, которая передается по этой сети, перехватить практически невозможно.
Не пропустите: Квантовое превосходство в глобальных финансах: гонка уже началась
Сеть квантовой связи в Хэфэе разработана коллективом специалистов Китайского университета науки и технологий под руководством Цзянь-Лун Лю.
Сообщения в ней передаются примерно, как и в обычных телекоммуникационных сетях, то есть по почти обычным оптоволоконным кабелям. Но свет, который проходит по квантовой решетке, обладает уникальными свойствами, и дает возможность кодировать информацию с помощью квантовых состояний.
Из-за так явления квантовой запутанности (которое Альберт Эйнштейн называл «жутким действием на расстоянии») незаметно скопировать или изменить информацию в такой сети практически невозможно (по крайней мере современными методами).
Подобные сети, в том числе и гораздо более протяженные, строились и ранее, однако сеть квантовой связи в Хэфэе отличается от всех прочих прежде всего количеством пользователей, которые могут подключить к ней собственный квантовый процессор, и типом устройств, например квантовой памяти, которые она содержит.
Сегодня к центральному серверу сети подключены три пользователя с процессором и квантовой памятью. С помощью этого оборудования они могут кодировать информацию фотоны и отправлять ее на сервер. Сервер может манипулировать этими фотонами, например, запутывая их, и затем отправлять обратно пользователям.
Еще один важный шаг на пути к квантовому интернету
Квантовая память каждого пользователя состоит из атомов рубидия, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю. Эти атомы управляются с помощью лазеров, а информация может быть закодирована в квантовом состоянии атомов. Благодаря этому, даже если отправленный на сервер фотон будет утерян, информация не теряется.
Фотоны из двух удаленных узлов уже запутаны, и это первый шаг, необходимый для безопасного обмена информацией. Сращивание также может поддерживаться между несколькими парами пользователей одновременно, что позволяет безопасно вести несколько квантовых чатов.
По словам китайских специалистов, подключить таких устройств, как процессоры, оптические волокна и память, к квантовой сети раньше было слишком сложно, так как свойства фотонов приходилось корректировать и перенастраивать во многих точках сети, что повышало риск возникновения сбоя.
Поэтому разработки ученых КНР, и в частности применение квантовой памяти, стали важнейшим шагом на пути к новому, квантовому Интернету.
Но сделать надо еще очень много, ведь в квантовых сетях данные передаются со скоростью всего 1 бит в секунду. Даже самые первые компы обычной конструкции, разработанные несколько десятилетий тому назад, были примерно в тысячу раз быстрее. via