Квантовый интернет: что это такое и для чего он нужен

В нашем мире, где технологии развиваются с беспрецедентной скоростью, квантовые компьютеры уже давно перестали быть научно-фантастическими сюжетами, и начали активно заполонять нашу реальность. Однако, чтобы раскрыть их полный потенциал, ученые хотят создать квантовую сеть, которая позволит взаимодействовать друг с другом даже тем квантовым компьютерам, которые находятся на большом расстоянии.

Квантовый интернет: что это такое?

Квантовый интернет, в своей основе, не отличается от классического интернета. Он также предназначен для соединения и взаимодействия компьютеров, но в данном случае — квантовых. Однако с технической точки зрения квантовый интернет гораздо сложнее. Пока что такие сетевые соединения удалось реализовать только для квантовых компьютеров, находящихся неподалеку друг от друга.

Зачем это вообще нужно?

Квантовая сеть имеет два основных применения. Во-первых, она позволяет увеличить вычислительную мощность. Во-вторых, она обеспечивает абсолютно непроницаемое шифрование коммуникации. Кроме того, есть и другие применения, например такие как сетевое взаимодействие телескопов для достижения ранее невозможного разрешения наблюдаемой картины космоса или синхронизация атомных часов по всему миру с чрезвычайной точностью.

А в чем же сложность?

Принцип обмена информацией между квантовыми компьютерами, в сущности, точно такой же как в классическом оптоволоконном интернет-соединении, с поправкой на то, что сигналы передаются не в виде световых пучков, а отдельными фотонами. Это позволяет передавать квантово-механические состояния, несущие чрезвычайно большое количество информации.

Основная проблема заключается в том, что одиночные фотоны быстро затухают на своем пути по оптическому кабелю. В обычной сети сигналы можно легко усилить с помощью повторителей либо оптических усилителей, которые добавляют больше фотонов к световым импульсам. Но в квантовой сети, если потерян один фотон, вся передаваемая информация безвозвратно уничтожается. Для решения этой проблемы ученые Андреас Грич, Александр Улановски и Андреас Райзерер разрабатывают квантовый повторитель.

Будущее квантового интернета

Мы все еще на очень ранней стадии развития квантового интернета. Исследования ученых все еще связаны с основами реализации и организации квантового интернет-соединения.

Однако, как утверждают сами исследователи, даже те потенциалы этой системы, которые известны на сегодняшний день, уже являются революционными для некоторых областей, и в будущем им найдется ещё множество применений, о которых на сегодняшний день даже никто не задумывался.