Наступает новая эра интернета. Готова ли ваша организация к квантовому интернету?

В декабре 1969 года, произошло еще одно важное событие, хотя мир в основном проигнорировал его. Интернет родился после того, как новая компьютерная сеть “ARPANET” успешно соединила четыре отдельных узла компьютерной сети — в Стэнфордском исследовательском институте, Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Калифорнийском университете в Санта-Барбаре и Университете Юты.
Более 50 лет спустя, когда человечество нацелилось на Марс, наблюдается еще один надвигающийся рост коммуникационных технологий. Квантовый интернет обещает снова изменить то, как мир живет и работает. Хотя перспектива квантового интернета, в отличие от его предшественника, была широко разрекламирована, мы еще не знаем, что именно может сделать квантовый Интернет, и когда он сможет широко функционировать.

Чувствительный, безопасный, умный

Вопреки распространенному мнению, квантовый интернет не является сверхбыстрой версией современного интернета. Вместо этого квантовый интернет будет работать принципиально по-другому, позволяя квантовым компьютерам соединять и распространять информацию с помощью квантовых сигналов, а не радиоволн, которые соединяют традиционные компьютеры.

Квантовый интернет должен отказаться от привычных вычислительных принципов, таких как двоичная система, в пользу квантовых “кубитов”, которые подчиняются головокружительным законам квантовой механики. Многие эксперты считают, что квантовый интернет в конечном итоге переплетется с классическим Интернетом, который можно подключить в Санкт-Петербурге на сайте https://internetv-dom.ru, как часть нового гибридного интернета.

Тем не менее, по крайней мере, вначале квантовый интернет, скорее всего, будет использоваться как специализированная ветвь Интернета, к которой люди подключаются для решения очень сложных задач. Например, улучшить обнаружение землетрясений или повысить резкость изображений с подключенных удаленных оптических телескопов.

Но на что квантовый интернет повлияет больше всего? В последнем исследовании Accenture, посвященном будущему квантовых коммуникаций, мы определили, что, по нашему мнению, является тремя наиболее важными областями возможностей:

1. Распределенные квантовые вычисления. В то время как мощность классического компьютера примерно пропорциональна количеству содержащихся в нем центральных процессоров (CPU), мощность квантового компьютера растет экспоненциально с увеличением количества обрабатываемых им кубитов. Объединение квантовых компьютеров в сеть для формирования квантового Интернета позволит отдельным лицам и организациям решать более масштабные и сложные проблемы, такие как молекулярное моделирование для открытия новых лекарств или разработки новых материалов.

2. Безопасные коммуникации. Поскольку кубиты нельзя измерить, не подвергаясь помехам, данные в движении в квантовом Интернете будут защищены от широко распространенных атак подслушивания “человек посередине”, которые наблюдаются в традиционном Интернете. Квантовый Интернет обладает потенциалом для действительно не поддающихся взлому коммуникаций — от передачи конфиденциальных медицинских записей до финансовых транзакций.

3. Квантовое зондирование. Квантовое “зондирование” не только предлагает гораздо более точные и чувствительные измерения, но и дает возможность измерять вещи, которые никогда ранее не измерялись. Например, квантовые датчики могут позволить ученым удаленно наблюдать, анализировать и измерять ранее не обнаруженную активность под поверхностью земли, тем самым улучшая системы раннего предупреждения об угрозах, таких как извержения вулканов и землетрясения.

Сохраните дату

Как скоро квантовый интернет может быть доступен в масштабе?

Несмотря на значительные нерешенные инженерные проблемы, многие эксперты прогнозируют, что глобальная квантовая сеть будет подключена к сети к 2030 году. Одна из таких проблем связана с созданием еще не созданных квантовых “ретрансляторов” (технология, обеспечивающая связь на большие расстояния с использованием квантовых технологий).

Другие считают, что это произойдет намного быстрее.

Тем не менее, различные прорывы предполагают, что квантовые ретрансляторы могут быть не за горами. Например, ученые из голландской исследовательской группы QuTech недавно создали многоузловую квантовую сеть с возможностью соединения любых двух точек в Нидерландах. В то же время исследователи из Испании и Китая (отдельно) также продемонстрировали жизненно важные технические достижения.

Страны, которые первыми внедрят квантовый интернет, получат значительные геополитические и коммерческие преимущества, как и в случае с традиционным интернетом. Это послужило толчком для таких инициатив, как Европейский альянс квантового Интернета; в США, тем временем, регион большого Чикаго превратился в глобальный центр исследований в области квантовых коммуникаций.

Тем не менее, правительства и предприятия должны еще больше сотрудничать, чтобы ускорить усилия своих стран в области исследований и разработок, связанных с квантованием, чтобы максимально использовать квантовый Интернет. Китайское правительство, один из первых лидеров, уже запустило на орбиту квантовый спутник, а также соединило Пекин с Шанхаем с помощью квантовой сети протяженностью 4600 километров. Такие эксперименты, финансируемые правительством, напоминают ARPANET и ранний интернет.

Развитие надежных “экосистем” квантовой связи, состоящих из операторов связи, начинающих фирм, существующих предприятий и исследовательских институтов, также будет иметь решающее значение для установления стандартов, разработки новых решений путем объединения ресурсов и развития соответствующих навыков у работников. Поставщики телекоммуникационных услуг играют решающую роль в этих экосистемах. Они должны начать наращивать свои возможности и тестировать их производительность на симуляторах квантовых сетей и сетевых испытательных стендах, чтобы подготовиться к множеству возможностей впереди.

Создание интеллектуальной собственности (ИС), связанной с квантованием, должно быть еще одним приоритетом. И здесь Китай расширяет свое лидерство.

Будущее квантового интернета уже сейчас

В квантовом Интернете много неопределенности, а также много оправданного волнения. Но можно с уверенностью сделать два прогноза. Как и его предшественник, квантовый интернет изменит мир далеко идущими, непредсказуемыми путями. И этот день наступит раньше, чем вы думаете.

Редактор: AndreyEx