ኳንተም ኢንተርኔት - ምንድን ነው፣ እንዴት ነው የሚሰራው? ጥቅሞች. የኳንተም አውታር

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 10:17

በቅርብ ጊዜ በአውሮፓና በሩሲያ ሳይንቲስቶች የተደረጉ ጥናቶች የኳንተም እና ክላሲካል መረጃ እንቅስቃሴ በተመሳሳዩ የፋይበር ኦፕቲክ ዳታ ማስተላለፊያ መስመሮች ወሰን ውስጥ በተሳካ ሁኔታ አብረው ሊኖሩ እንደሚችሉ ያሳያሉ። ይህ ለወደፊቱ ከወትሮው በይነመረብ ወደ አውታረ መረብ በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች አያዎ (ፓራዶክስ) ላይ የተመሰረተ የኳንተም የኢንተርኔት ኔትወርክ ሽግግር ለማድረግ ያስችላል።

በምርምር ማፋጠን

በኮምፒውተር ኢንዱስትሪ ውስጥ አብዮት እየፈነጠቀ ነው። በፔንስልቬንያ ዩኒቨርሲቲ የፊዚክስ ሊቃውንት በአራት ዓመታት ውስጥ የተለመዱ የሲሊኮን ቺፕስ ገደብ ላይ እንደሚደርሱ ተናግረዋል. እነሱን የበለጠ መቀነስ አይቻልም፣ስለዚህ ተራ ኮምፒውተሮች ረጅም ዕድሜ አይኖራቸውም።

በመሠረቱ አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች፣ ኳንተም ኮምፒውተሮች ይተካሉ። በቺፕስ ምትክ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ይኖራሉ. ለዚህም ምስጋና ይግባውና መጠኑን በእጅጉ መቀነስ እና ምርታማነትን መጨመር ይቻላል. እስካሁን ድረስ፣ እነዚህ ፕሮቶታይፖች ከደካማ ኮምፒውተር ፈጣን አይደሉም፣ ግን የጊዜ ጉዳይ ነው። በምላሹ, በጣም ኃይለኛውን አቅም በመጠቀም, በፍጥነት መፍታት ይቻላልበመሠረታዊ አዲስ የኳንተም ኢንተርኔት ትግበራ ላይ ያሉ ችግሮች እና ችግሮች።

የኳንተም ኢንተርኔት ሚስጥሮች

የኳንተም ኢንተርኔት እንዴት ነው የሚሰራው? ምንድን ነው እና ዋናው ነገር ምንድን ነው? ልዩነቱ በኳንተም ሜካኒክስ ህጎች ላይ የተመሰረተ ነው. በሳይንቲስቶች ሙሉ በሙሉ ያልተረዱትን ክስተቶች ለመግለፅ የሚያገለግል ሞቃት እና የተንቆጠቆጠ መስክ ሆኖ ተቀብሏል. ከመካከላቸው አንዱ የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት ነው።

የኳንተም ፊዚክስ አያዎ (ፓራዶክስ) ለሰው ልጅ አገልግሎት

ዛሬ ግልጽ ነው፡ በቅርብ ጊዜ ውስጥ እንደ ኳንተም ኢንተርኔት ያለ ክስተት ነው። ይህ ምን ያመጣናል ወይስ እንዴት ይሆናል? ምናልባት ይህ ባለፈው ከሴሚኮንዳክተር ትራንዚስተሮች መግቢያ ጋር ተመሳሳይ የሆነ ሌላ ዝላይ ይሆናል።

መርህ የተመሰረተው በሱፐርላይዜሽን እና በኳንተም ጥልፍልፍ ንብረት ላይ ነው። የተወሰነ ሽክርክሪት የለውም, እና አንዱን ሲለኩ, ሁለተኛው ደግሞ ተቃራኒውን ያሳያል. ለበለጠ የተሟላ ግንዛቤ፣ ይህ ማለት እያንዳንዱ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣት መረጃን የሚሸከም በማይታይ ሁኔታ ከ‹‹ከተጠለፉ›› ጥንዶች ጋር የተገናኘ ነው። በተጨማሪም በመካከላቸው ያለው ርቀት ምንም አይነት ሚና አይጫወትም, መረጃ ወዲያውኑ ይተላለፋል.

እነዚህን ያልተለመዱ ህጎችን በመጠቀም በውሂብ ማስተላለፍ ፍጥነት እና ምስጢራዊነት ላይ ታላቅ እድሎች ይከፈታሉ። የተላከውን መረጃ ሳያስተውል በዚህ መንገድ መጥለፍ አይቻልም፡ ማንኛውም ንባብ ዋናውን መረጃ ይከታተላል ወይም ያጠፋል።

ፍጥነት ከሃሳብ የበለጠ ፈጣን ነው

በዳታ ማስተላለፊያ ፍጥነት መለኪያ ላይ ያሉ የቅርብ ጊዜ መረጃዎችን በተመለከተ ምናባችንን ያስደንቃሉ። ከብርሃን ፍጥነት በአስር ይበልጣልሺህ ጊዜ. ግን ፣ ምናልባትም ፣ ለወደፊቱ ሳይንቲስቶች የምልክት ማስተላለፊያ ፍጥነት ቀደም ሲል ከተወሰነው የበለጠ ከፍ ያለ ነው ፣ እንደ ኳንተም ኢንተርኔት ነው። ምን ማለት ነው? ይህ ምን ሊሰጠን ይችላል? ምናልባት ምልክቶችን ወደ ቀድሞው የማይታሰቡ ርቀቶች እና አዳዲስ ግኝቶች ማስተላለፍ።

አዲስ ቴክኖሎጂዎች በፎቶኖች

ፎቶኖችን ወደ መረጃ አጓጓዥ በመቀየር ቴክኖሎጂ ውስጥ የሩሲያ ሳይንቲስቶች በሰው ሰራሽ መንገድ የሚበቅሉ ክሪስታሎች ማለትም አልማዝ ጥቅም ላይ ውለዋል።

ይህም ብርሃን በክሪስታል ውስጥ ሲያልፍ የፈሳሽ ባህሪያቱን ያገኛል እና ጠብታዎች፣ እዙሮች፣ ሞገዶች መፍጠር ይጀምራል። በማንኛውም ቻናል ሊመራ ይችላል። በአጠቃላይ እንደ ፈሳሽ ይሠራል. እሱን ጨምሮ በጣም በዝግታ ፍጥነት ሊሰራጭ አልፎ ተርፎም ሊቆም ይችላል።

ይህ በአንድ በኩል በጣም የሚስብ እና በጣም አስፈላጊ ነው፣ ምክንያቱም ብርሃንን ለመቆጣጠር እና ማንኛውንም ነገር እንዲያደርጉ ይፈቅድልዎታል፣ይህን የመሰለ ክስተት እንደ ኳንተም ኢንተርኔት ኔትወርክ ማግኘትን ጨምሮ። ይህ እንደ የመረጃ ማስተላለፊያ ወኪል ጥቅም ላይ እንዲውል ያስችለዋል. አሁን ዋናው ተሸካሚው የኤሌክትሪክ ክፍያ ነው. ግን ፍጽምና የጎደለው ነገር ነው። ስለዚህ ማንኛውም የኤሌትሪክ ኃይል መንቀሳቀስ ወይም ማፋጠን ወደ አካባቢው በመግባት ፕሮሰሰር እና ማይክሮ ሰርኩዌት ኤለመንቶችን በማሞቅ ወደ ሃይል ኪሳራ ይመራል።

በኢንተርኔት እራሱ ከሚያመነጨው ሃይል ከ5% በላይ የሰው ልጅ ያስከፍላል። ስለዚህ ኤሌክትሮን በፎቶኖች መተካቱ ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይልን ወደ ማጣት ያመራል. በዚህ መሠረት የበይነመረብ ዋጋ ራሱይወድቃል።

ኳንተም ኢንተርኔት በሩሲያ

በሩሲያ ውስጥ በኳንተም ኢንተርኔት ላይ የሚሰሩ ስራዎች ልዩ ናቸው። ምንም እንኳን ዝቅተኛ የገንዘብ ድጋፍ እና ሁሉም አይነት መሰናክሎች ቢኖሩም ሳይንቲስቶች በቂ ሙከራዎችን አድርገዋል እና በዚህ አካባቢ ግንባር ቀደም ቦታ አግኝተዋል።

በዚህም ምክንያት ልዩ የሆነ ከፍተኛ ደረጃ ያለው ተቋም መፍጠር ችለናል። የሙከራ እና የንድፈ ሃሳብ ቡድኖችን እንዲሁም የተግባር ምርምርን ያጣምራል። ይህ ተቋም የሚሸፈነው በከፊል በጋዝፕሮምባንክ፣ በከፊል በመንግስት በተለያዩ ቅርጾች ነው። ለማንኛውም ይህ የሩሲያ ሳይንስ ምንም ሳያቋርጥ ሊከተለው የሚገባው ምሳሌ ነው።

አዲስ ግዛቶችን ማሸነፍ

አሁን ባለው የኳንተም ኢንተርኔት የዕድገት ደረጃ፣ ኳንተም ክሪፕቶግራፊን የሚጠቀሙ የመረጃ ጥበቃ ቴክኖሎጂዎች ብቻ ሊጠሩ ይችላሉ። እንደነዚህ ያሉት አውታረ መረቦች ዛሬ በትክክል ቀላል ነጥብ-ወደ-ነጥብ ግንኙነቶች ናቸው። ሳይንቲስቶች የተለያዩ ቻናሎችን እና የምስጠራ ዘዴዎችን የሚያጣምሩ የትብብር መፍትሄዎችን መፍጠር ይፈልጋሉ።

የሃሳቡን አተገባበር ከተከተሉ የሩስያ ተመራማሪዎች ውጤት የበለጠ ጠቃሚ ይሆናል። አንድ ምሳሌ በኩርቻቶቭ ኢንስቲትዩት ውስጥ እየተገነባ ያለው ባለአንድ ፎቶ ኢሚተር ማወቂያ ነው።

እንደ ኳንተም ኢንተርኔት ላለው ግኝት ሳይንቲስቶች ዛሬ ላሉት የኳንተም መረጃ ማስተላለፊያ እና የቴሌኮሙኒኬሽን አውታሮች ልዩ መሳሪያዎችን በማጣመር ችግሮችን መፍታት አለባቸው።

ዋናዎቹ ጉዳዮች የመቀያየር እና የምልክት ማጉላት መፍትሄ ላይ ናቸው። ኳንተም-ተኮር መረጃን በመደበኛ የኦፕቲካል ፋይበር ላይ ከላከ ፣ ከዚያ በተሃድሶው ውስጥ አያልፍም። ስለዚህ አንዱ መፍትሄ ምልክቱን ወደ ኤሌክትሪክ መቀየር እና ወደ መጀመሪያው ቦታው መመለስ ነው።

ዛሬ ገደቡ ሶስት መቶ ኪሎ ሜትር ነው። ይህ የኦፕቲካል ምልክትን እንደገና ለማደስ አስፈላጊው ርቀት ነው. እንዲሁም የኳንተም ማብሪያ ፕሮቶታይፕ እንፈልጋለን። አጠቃላይ ችግር ያለባቸው ተግባራት በአሥር ዓመታት ውስጥ ብቻ ሊፈቱ ይችላሉ. ቢሆንም፣ በሳይንሳዊ ክበቦች ውስጥ የኳንተም ኢንተርኔት "ኮርቻ" ስለመቻል ይከራከራሉ። ምን ሊያመጣ ይችላል እና እንዴት ሊረዳ ይችላል? ዛሬ ምንም የማያሻማ መልስ የለም, ነገር ግን እንደነዚህ ያሉትን ቴክኖሎጂዎች ለአማካይ ዜጋ የማስተዋወቅ እና የማምጣት ጉዳይ መፍትሄ በእርግጠኝነት የህይወት እና የደህንነት ጥራትን ያሻሽላል።

አዲስ ዘመን እየመጣ ነው

ቻይና በሳተላይት በመጠቀም የ1200 ኪሎ ሜትር የኳንተም ኔትወርክ ስርጭትን ለመስራት ትልቅ ትልቅ ፕሮጀክት አዘጋጅታለች።

በአሁኑ ጊዜ ከፍተኛው የመቶ ኪሎ ሜትር ርቀት ላይ ደርሷል። ሳይንቲስቶች ምልክቱን ከሜትሮሎጂ ሁኔታዎች ተጽእኖ እንዴት እንደሚከላከሉ ፈጥረዋል. ይሁን እንጂ ይህ ስሜት በየአመቱ እየጨመረ ከሚሄደው የቴሌፖርቴሽን ሳይሆን ከኳንተም ክሪፕቶግራፊ ጋር የተገናኘ ሲሆን በሌላ አነጋገር አዲስ የመረጃ ምስጠራ ስርዓት።

የኳንተም ኮድ ሊጠለፍ አይችልም፣ በትክክል፣ ሲጠለፍ መረጃው ይጠፋል። በሳይበር ጦርነት ዘመን ይህ ማለት ተጋላጭነት ማለት ነው። ኳንተም ክሪፕቶግራፊ ለረጅም ጊዜ ዋስትና ለሚፈልጉ ሰዎች ጥቅም ላይ ውሏልደህንነት. እንዴት ለምሳሌ ከጥቂት አመታት በፊት የስዊስ ባንኮች ስለ ደንበኞቻቸው በኳንተም ኔትወርክ መለዋወጥ ጀመሩ። ዛሬ በበርካታ አስር ኪሎሜትር ርቀት ላይ ብቻ የተገደቡ ናቸው. የሩሲያ ኳንተም ሴንተር ተመሳሳዩን አሰራር ለማስተዋወቅ እንዲሁም የኳንተም ሲግናልን በህዋ ሳተላይት ለማስተላለፍ በዝግጅት ላይ ነው።

መግቢያ እና ትግበራ

ይህ በእንዲህ እንዳለ የመጀመሪያው የኳንተም የኢንተርኔት ኔትወርክ በሴንት ፒተርስበርግ ሩሲያ ውስጥ በሚገኙ ሁለት የዩኒቨርስቲ ህንጻዎች መካከል ተጀመረ።

መረጃ የሚተላለፈው የኳንተም ፊዚክስ ህጎችን በመጠቀም ነው። በጣም ብልህ የሆኑት ኮርፖሬሽኖች እና መንግስታት አሁን በዚህ አካባቢ ኢንቨስት እያደረጉ ነው። የወደፊቱ የኢንፎርሜሽን ሽግግር ቴክኖሎጂ ነባሩን መሰረት አድርጎ በመተግበር ላይ ነው። ፋይበር ኦፕቲክ ኬብል፣ የሚታወቅ ኮምፒውተር፣ ግን አዲስ ራውተር እና የፎቶን ጀነሬተር።

የአዲሱ ኢንተርኔት መኖር የሚጀምረው በሌዘር ሲሆን የነጠላ ፎቶኖች ምንጭ በሚገኝበት ነው። መረጃን በአስተማማኝ መንገድ ለማስተላለፍ ጥሩ ንብረት አላቸው። ነጠላ ፎቶን መከፋፈል አይቻልም። ቁልፉ የተፈጠረው ማንበብ በማይቻልበት መንገድ ነው። ፎቶን ወደ መረጃ ተሸካሚ ለመቀየር ስርዓቱ ሁኔታውን ይለውጣል ፣ የግፊት ሞገድ ንዝረትን ደረጃ። ዛሬ የኳንተም ቴክኖሎጂ እድገት ደረጃ የሞባይል ግንኙነት ከሰላሳ አመት በፊት ከነበረው ጋር ሲወዳደር ሌላ አምስት እና አስር አመት ያልፋል እና ፎቶን ኩንታ ደህንነቱ የተጠበቀ መረጃ ኢንተርኔት ሊሰጠን ይችላል።

ኳንተም ኢንተርኔት በካዛን

የኳንተም የኢንተርኔት ኔትወርክ በታታርስታን ተከፍቷል፣የሙከራ ቦታው የሚገኘው በካዛን ነው። ይህ ፕሮግራምበሩሲያ ውስጥ የኳንተም ግንኙነቶችን በማዳበር ረገድ ጠቃሚ ስኬት ነው. እንደ ሳይንቲስቶች ገለጻ፣ ከሰርጎ ገቦች ጥቃት ሙሉ በሙሉ ትከላከልላለች።

በዛሬው የኢንተርኔት ኔትወርክ ጥበቃው በሒሳብ ስልተ ቀመሮች ምስጠራ ላይ የተመሰረተ ቢሆንም በጣም ውስብስብ የሆነው ኮድ እንኳን ሊሰነጠቅ ይችላል። የጠላፊዎችን የማስላት ችሎታ የበለጠ በጠነከረ መጠን የኢንክሪፕሽን አልጎሪዝምን ለማስላት ቀላል እና ፈጣን ይሆናል።

በጽሁፉ ውስጥ የተገለጸው ቴክኖሎጂ አዲስ የአውታረ መረብ ደህንነት መዋቅር ይሆናል። በካዛን የሚገኘው ኳንተም ኢንተርኔት በአራት ኖዶች ከ30-40 ኪሎ ሜትር ርቀት ላይ ይጣመራል። በሁለት ነጥቦች መካከል የመልቀሚያ ዋጋ ወደ አንድ መቶ ሺህ ዶላር ይደርሳል. በሙከራ ክፍል ውስጥ, አውታረ መረቡ በሁለት ኪሎ ሜትር ተኩል ርቀት 117 ኪ.ባ / ሰ የኳንተም የበይነመረብ ፍጥነት አሳይቷል. ይህ ውጤት ከአውሮፓ ሙከራዎች የበለጠ ከፍተኛ መጠን ያለው ቅደም ተከተል ነው. በአውታረ መረቡ ውስጥ በኦፕቲካል ቻናል ውስጥ ያለው የኳንተም ቢት የማስተላለፊያ ኪሳራ መጠን ሃያ ዲቢቢ ነበር። ይህ ከመቶ ኪሎ ሜትር ርዝመት መስመር ጋር እኩል ነው።

ይህ ፕሮጀክት የታተሌኮም መሠረተ ልማት የቴሌኮሙኒኬሽን አውታር ኦፕሬሽን መስመርን የሚያካትት መሆኑ ልብ ሊባል የሚገባው ነው።

ኔትወርክ ከተሞችን ያገናኛል

በ2017 አዲስ ቴክኖሎጂን ለማስተዋወቅ ፕሮጀክት ለመጀመር ታቅዷል። በታታርስታን የሚገኘው የኳንተም ኢንተርኔት በተለያዩ ከተሞች የሚገኙ ቢሮዎችን ማገናኘት ያስችላል። ይህ በካዛን ኳንተም ማእከል KNITU-KAI እና መሪው ከተቀመጡት ዋና ተግባራት አንዱ ነው. ስኬቶቻቸውን በመመልከት አንድ ሰው ይህ እንደሚሆን ያለ ጥርጥር ያምናል።