Toshiba pētnieki izveidoja kvantu tīklu, kuru, pēc viņu domām, nav iespējams uzlauzt

Toshiba (viens no smagsvariem tehnoloģiju pasaulē) šonedēļ paziņoja, ka ir veiksmīgi nosūtījis kvantu informāciju, izmantojot optisko šķiedru 600 km garš.

Uzņēmuma pētnieki uzstādīja jaunu attāluma rekordu un vēstīja par jaunu nākotni milzu kvantu tīkliem Viņi varēja droši nosūtīt informāciju starp pilsētām un pat valstīm. Šie zinātnieki ir pierādījuši, ka viņi var pārsūtīt kvantu bitus simtiem kilometru optiskās šķiedras, nekodējot trauslos kvantu datus, kas kodēti daļiņās.

Pēc viņu domām, tā panākumu cēlonis ir jauna tehnoloģija, kas stabilizē vides svārstības kas notiek šķiedrā. Šis atklājums varētu būt tāls ceļš uz nākamās paaudzes kvantu interneta izveidi, kas, pēc zinātnieku domām, kādu dienu aptvers pasaules attālumus.

Lai tiktu galā ar nestabiliem optisko šķiedru apstākļiem, Toshiba pētnieki Viņi ir izstrādājuši jaunu tehniku, ko sauc par “divu joslu stabilizāciju”. Jaunā tehnika nosūta divus optiskos atskaites signālus dažādos viļņu garumos, samazinot garo šķiedru satricinājumu.

Pirmais viļņa garums tiek izmantots ātru svārstību novēršanai, bet otrais, kura viļņa garums ir tāds pats kā optiskajiem kbitiem, ļauj regulēt fāzi.

Pētnieki konstatēja, ka ir iespējams noturēt nemainīga kvantu signāla optisko fāzi pie viļņa garuma daļas, ar dažu desmitu nanometru precizitāti pat pēc pavairošanas simtiem kilometru šķiedras. Ja šīs svārstības netiek kompensētas reāllaikā, šķiedra izplešas un saraujas atbilstoši temperatūras svārstībām, kas kodē kvantu informāciju.

A no šīs tehnikas pirmajiem pielietojumiem reālajā pasaulē būs kvantu taustiņu sadalījums (QKD) lielos attālumos. Saskaņā ar Toshiba pagājušās nedēļas paziņojumu presei, komerciālās QKD sistēmas pašlaik ir ierobežotas līdz aptuveni 100-200 km šķiedru optikas. Uzņēmuma pētnieku grupa jau ir izmantojusi savu tehnoloģiju, lai pārbaudītu QKD lielāku attālumu.

Protokols paļaujas uz kvantu tīkliem, lai izveidotu drošas atslēgas, kuras nevar uzlauzt, tas nozīmē, ka lietotāji var droši apmainīties ar konfidenciālu informāciju, piemēram, bankas izrakstiem vai medicīniskiem dokumentiem, izmantojot neuzticamu saziņas kanālu, piemēram, internetu.

“Pēdējos gados QKD ir izmantots, lai aizsargātu metro tīklus. Šis jaunākais sasniegums paplašina kvantu saites maksimālo sasniedzamību, lai pilsētas varētu savienot dažādās valstīs un kontinentos, neizmantojot uzticamus starpposma mezglus. Izmantojot QKD, izmantojot satelītu, tas ļaus mums izveidot globālu drošu kvantu sakaru tīklu, ”sacīja Endrjū Šīldss, Toshiba Europe Kvantu tehnoloģiju direktors.

Saziņas laikā QKD darbojas tā, ka viena no abām pusēm šifrē datus, kodējot kriptogrāfisko atslēgu un nosūtot šos kvitus otrai pusei caur kvantu tīklu. Tomēr kvantu mehānikas likumu dēļ spiegam nav iespējams pārtvert kvitus, neatstājot redzamu noklausīšanos lietotājiem, kuri pēc tam var veikt pasākumus informācijas aizsardzībai, norāda Toshiba komanda.

Atšķirībā no klasiskās kriptogrāfijas, QKD pamatā nav drošības atslēgu izšķirtspējas matemātiskā sarežģītība, bet gan fizikas likumi. Tas nozīmē, ka pat visspēcīgākie datori nevarēja uzlauzt uz kubita balstītas atslēgas. Tāpēc ir viegli saprast, kāpēc šī ideja piesaista spēlētāju interesi visās dzīves jomās, sākot no finanšu iestādēm līdz izlūkošanas aģentūrām.

Toshiba pētījumus daļēji finansēja Eiropas Savienība, izrādot lielu interesi par kvantu komunikāciju attīstību. Tajā pašā laikā Ķīnas jaunākajā piecu gadu plānā īpašs uzsvars tiek likts arī uz kvantu tīkliem, savukārt Amerikas Savienotās Valstis nesen publicēja ģenerālplānu, kurā sniegts soli pa solim ceļvedis globālā kvantu interneta izveidošanai.

Paredzams, ka kvantu internets ļaus izmantot tādas iespējas, kuras nav iespējams izmantot mūsdienu tīmekļa lietojumprogrammās Tas notiek no praktiski drošas saziņas paaudzes līdz savstarpēji savienotu kvantu ierīču grupu izveidei, kas kopā varētu pārsniegt parasto ierīču skaitļošanas jaudu.

Fuente: https://www.toshiba.eu