Американские военные хотят обеспечить Интернет, сделав его более квантовым

Американские военные выступили с инициативой, чтобы определить, как квантовые устройства и частицы могут увеличить традиционные сети связи – например, те, которые составляют Интернет – чтобы сделать их более безопасными.

Квантовые сети, которые делятся информацией через квантовые состояния частиц, чрезвычайно безопасны. Например, сообщения, которые несут эти состояния, не могут быть тайно скопированы благодаря свойствам квантовой физики. Из -за этого несколько квантовых сетей связи уже были построены по всему миру.

Но полностью квантово -интернет был затруднен, потому что мы не знаем, как построить некоторые из устройства, имеющие решающее значение для того, чтобы заставить его работатьПолем Вместо того, чтобы ждать ответа на все выдающиеся вопросы, Агентство Advanced Research Projects (DARPA) в защите США (DARPA) начало программу для выявления краткосрочных преимуществ, сделанных существующими коммуникационными сетями более квантовыми.

Прежде всего, цель агентства – выявить квантовые дополнения, которые будут практичными и полезными в ближайшем будущем, говорит Эллисон О’Брайенменеджер программы для DARPA Квантовая сеть (Quanet) Программа. «Мы не можем сделать все квантовым от летучей мыши», – говорит она.

В августе команда Quanet собралась вместе хакатон Это завершилось конкретной демонстрацией: свет положил в специальное квантовое состояние для передачи изображений, таких как логотип DARPA и простой график кошки. В лучшем случае, этот ранний тест квантово-аугиментированной сети достигли скорости бита достаточно высокой, чтобы Поток видео высокой четкостиПолем

О’Брайен говорит, что квантовые состояния из этой демонстрации являются лишь одним из примеров ряда квантова, которую изучает программа Quanet. Исследователи также работают над «гипертагиментация«Где несколько свойств света будут одновременно связаны через неразрывную связь квантовой запутывания. Предварительные математические модели предполагают, что гиперпользовательство может помочь кодировать более безопасную информацию в меньшее количество сигналов света, что сокращает ресурсы, которые потребуется квантовая сеть.

На другом конце спектра команда исследует свет в своей сети, не полностью квантовой, а квантовой. Это включает в себя предоставление света некоторыми свойствами квантовых состояний, не принуждая полного фундаментального изменения в его физическом характере.

Исследователи Quanet также разрабатывают квантовую сетевую интерфейсную карту, компонент, который можно подключить к устройствам связи, чтобы позволить им передавать и принять квантовые сигналыПолем

Есть много открытых вопросов о том, насколько полезными могут быть эти вмешательства, и на каких этапах и уровнях дизайна сети они лучше всего развернуты. Но О’Брайен говорит, что Quanet объединяет квантовых физиков, инженеров -электриков и специалистов по сети, чтобы ответить на эти вопросы максимально реалистично.

«Квантовые сети не будут решать все», – говорит Джозеф Лукенс в Университете Пердью в Индиане. Они преуспевают только в некоторых задачах, и наиболее эффективный способ их запуска все равно будет включать в себя некоторые традиционные сетевые устройства. «Будущее состоит в том, что квантовые сети автоматически должны быть интегрированы с классическими сетями», – говорит Лукенс. По его мнению, это делает такие программы, как Quanet, ценными-несмотря на все вопросы о том, как квантно увеличить очень хорошо развитых и вездесущих Интернет -инфраструктура У нас уже есть.

Было бы большим успехом, если бы программа разработала систему, в которой пользователи иногда могли переключаться на ультрасеценный «квантовый режим» на своих устройствах. Таким образом, мы все могли бы воспользоваться этими дополнениями, не зная ничего о законах квантовой физики, говорит Лукенс.