2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35
Европ болон Оросын эрдэмтдийн хийсэн сүүлийн үеийн судалгаагаар квант болон сонгодог мэдээллийн хөдөлгөөн нь нэг шилэн кабелийн өгөгдөл дамжуулах шугамын хил хязгаарт амжилттай зэрэгцэн оршиж болохыг харуулсан. Энэ нь ирээдүйд ердийн интернетээс энгийн бөөмсийн парадокс дээр суурилсан сүлжээ болох квант интернетийн сүлжээнд аажмаар шилжих боломжийг олгож байна.
Судалгаанд хурдасгах
Компьютерийн салбарт хувьсгал гарч байна. Пенсильванийн их сургуулийн физикчид ердийн цахиурын чипс дөрвөн жилийн дараа хязгаартаа хүрнэ гэж мэдэгджээ. Цаашид тэдгээрийг багасгах боломжгүй тул энгийн компьютер удаан амьдрахгүй.
Тэдгээрийг цоо шинэ технологи, квант компьютерууд солих болно. Чипсийн оронд энгийн тоосонцор байх болно. Үүний ачаар хэмжээг эрс багасгаж, бүтээмжийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Одоогийн байдлаар эдгээр прототипүүд нь сул компьютерээс хурдан биш боловч энэ нь зөвхөн цаг хугацааны асуудал юм. Хариуд нь хамгийн хүчирхэг потенциалыг ашигласнаар илүү хурдан шийдвэрлэх боломжтой болноцоо шинэ, квант интернетийг хэрэгжүүлэхэд тулгарч буй бэрхшээл, бэрхшээлүүд.
Квантын интернетийн нууцууд
Квантын интернет хэрхэн ажилладаг вэ? Энэ юу вэ, түүний мөн чанар юу вэ? Үүний ялгаа нь квант механикийн хуулиудад тулгуурладаг. Эрдэмтэд үүнийг бүрэн ойлгоогүй үзэгдлийг дүрслэхийн тулд ашиглаж болох халуун, хурц талбар гэж хүлээн зөвшөөрсөн. Үүний нэг нь фотоэлектрик эффект юм.
Хүн төрөлхтөнд үйлчлэх квант физикийн парадоксууд
Өнөөдөр тодорхой байна: бидний ойрын ирээдүйд квант интернет гэх мэт үзэгдэл орж ирэх болно. Энэ нь бидэнд юу авчрах вэ, эсвэл яаж авчрах вэ? Магадгүй энэ нь өмнө нь хагас дамжуулагч транзисторыг нэвтрүүлсэнтэй адил өөр нэг үсрэлт байх болов уу.
Түүний зарчим нь суперпозиция болон квант орооцолдох шинж чанарт суурилдаг. Энэ нь тодорхой эргэлттэй байдаггүй бөгөөд нэгийг хэмжихэд хоёр дахь нь эсрэгээр нь харуулдаг. Илүү бүрэн ойлголттой болохын тулд энэ нь мэдээлэл зөөвөрлөх энгийн бөөмс бүр өөрийн "орозогдсон" хостой үл үзэгдэх байдлаар холбогддог гэсэн үг юм. Түүнээс гадна тэдгээрийн хоорондын зай ямар ч үүрэг гүйцэтгэдэггүй, мэдээллийг шууд дамжуулдаг.
Эдгээр хэвийн бус хуулиудыг ашигласнаар өгөгдөл дамжуулах хурд, нууцлалыг хадгалах сайхан боломжууд нээгдэнэ. Ингэж илгээсэн мэдээллийг анзааралгүйгээр таслан зогсоох боломжгүй: аливаа уншилт нь ул мөр үлдээдэг эсвэл анхны мэдээллийг устгадаг.
Хурд нь бодсоноос хурдан байна
Өгөгдөл дамжуулах хурдыг хэмжих хамгийн сүүлийн үеийн өгөгдлүүдийн хувьд тэдгээр нь бидний төсөөллийг гайхшруулж байна. Энэ нь гэрлийн хурдыг арав дахин давдагмянган удаа. Гэхдээ ирээдүйд эрдэмтэд дохионы дамжуулалтын хурд нь урьд өмнө тодорхойлсоноос хамаагүй өндөр болохыг олж мэдэх болно, тухайлбал квант интернет. Энэ нь юу гэсэн үг вэ? Энэ нь бидэнд юу өгч чадах вэ? Магадгүй сансар огторгуйд урьд өмнө төсөөлшгүй зайд дохио дамжуулах, шинэ нээлтүүд.
Фотоны шинэ технологи
Оросын эрдэмтэд фотоныг мэдээлэл зөөгч болгон хувиргах технологид зохиомлоор ургуулсан талст, тухайлбал алмазыг ашигладаг болохыг олж тогтоосон.
Гэрэл талстуудаар дамжин өнгөрөхдөө шингэний шинж чанарыг олж авч, дусал, эргүүлэг, долгион үүсгэж эхэлдэг. Үүнийг ямар ч сувгаар дамжуулж болно. Ерөнхийдөө энэ нь шингэн зүйл шиг ажилладаг. Энэ нь маш удаан хурдтай тархах эсвэл бүр зогсох боломжтой.
Энэ нь нэг талаараа маш сонирхолтой бөгөөд маш чухал, учир нь энэ нь танд гэрлийг удирдах, юуг ч хийх, тэр дундаа квантын интернет сүлжээ гэх мэт үзэгдлийг олж авах боломжийг олгодог. Энэ нь түүнийг мэдээлэл дамжуулах агент болгон ашиглах боломжийг олгодог. Одоо түүний гол тээвэрлэгч нь цахилгаан цэнэг юм. Гэхдээ энэ нь төгс бус объект юм. Тиймээс цахилгаан цэнэгийн аливаа хөдөлгөөн, хурдатгал нь хүрээлэн буй орчинд орж, процессор болон микро схемийн элементүүдийг халаах эрчим хүчний алдагдалд хүргэдэг.
Интернэт өөрөө хүн төрөлхтөнд үйлдвэрлэсэн эрчим хүчнийхээ 5%-иас илүүг зарцуулдаг. Тиймээс электроныг фотоноор солих нь асар их хэмжээний энергийн алдагдлыг бууруулахад хүргэдэг. Үүний дагуу интернетийн өртөг өөрөөунах болно.
Оросын квант интернет
Оросын квант интернет дээр хийсэн ажил нь өвөрмөц юм. Бага санхүүжилт, янз бүрийн саад бэрхшээлийг үл харгалзан эрдэмтэд хангалттай туршилт хийж, энэ чиглэлээр тэргүүлэгч байр суурийг эзэлж чадсан.
Үүний үр дүнд бид өвөрмөц, өндөр түвшний институцийг бий болгож чадсан. Энэ нь туршилтын болон онолын бүлгүүд болон хэрэглээний судалгааг нэгтгэдэг. Энэ хүрээлэнг хэсэгчлэн Газпромбанк, заримыг нь төрөөс янз бүрийн хэлбэрээр санхүүжүүлдэг. Ямар ч байсан Оросын шинжлэх ухаан юунд ч зогсолтгүй дагах ёстой үлгэр жишээ юм.
Шинэ газар нутгийг эзлэн авах
Квантын интернетийн хөгжлийн өнөөгийн шатанд зөвхөн квант криптограф ашиглан өгөгдөл хамгаалах технологийг л нэрлэж болно. Өнөөдөр ийм сүлжээнүүд нь нэлээд энгийн цэгээс цэгт холболтууд юм. Эрдэмтэд өөр өөр суваг болон шифрлэлтийн аргуудыг хослуулсан хамтын шийдлүүдийг бий болгохыг зорьж байна.
Хэрэв та санаагаа хэрэгжүүлээд явбал Оросын судлаачдын гаргасан үр дүн илүү ач холбогдолтой байх болно. Үүний нэг жишээ бол Курчатовын хүрээлэнд бүтээгдэж буй нэг фотон ялгаруулагч детектор юм.
Квантын интернет гэх мэт нээлт оршин тогтнохын тулд эрдэмтэд өнөөдөр байгаа квант өгөгдөл дамжуулах болон харилцаа холбооны сүлжээнүүдэд зориулсан тусгай тоног төхөөрөмжийг нэгтгэхэд тулгарч буй бэрхшээлийг шийдвэрлэх шаардлагатай байна.
Гол асуудал нь сэлгэн залгах, дохио өсгөх асуудлыг шийдэхэд оршдог. Хэрэв та стандарт оптик шилэн кабелиар квантад суурилсан мэдээллийг илгээвэл энэ нь сэргээгчээр дамжихгүй. Тиймээс нэг шийдэл бол дохиог цахилгаан дохио болгон хувиргаж, анхны байрлал руугаа буцах явдал юм.
Өнөөдөр хязгаар гурван зуун километр байна. Энэ нь оптик дохиог сэргээхэд шаардлагатай зай юм. Мөн бидэнд квант шилжүүлэгчийн прототип хэрэгтэй. Асуудалтай ажлуудын нийт хэмжээг арван жилийн дотор л шийдэж болно. Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухааны хүрээлэлд тэд квант интернетийг "эмээллэх" боломжийн талаар маргаж байна. Энэ нь юу авчирч чадах вэ, яаж туслах вэ? Өнөөдөр хоёрдмол утгагүй хариулт байхгүй ч жирийн иргэнд ийм технологи нэвтрүүлж, нэвтрүүлэх асуудлыг шийдэж чадвал түүний амьдрал, аюулгүй байдал сайжирна.
Шинэ эрин ирж байна
Хятад өнөөдөр хиймэл дагуул ашиглан 1200 км квант сүлжээ дамжуулах амбицтай төслийг эхлүүллээ.
Одоогоор дээд тал нь зуун километрийн зайд хүрсэн байна. Цаг уурын нөлөөллөөс дохиог хэрхэн хамгаалах талаар эрдэмтэд боловсруулжээ. Гэхдээ энэ мэдрэмж нь жил бүр нэмэгдэж буй телепортацтай холбоотой биш харин квант криптограф, өөрөөр хэлбэл шинэ өгөгдөл шифрлэх системтэй холбоотой байх магадлалтай.
Квантын кодыг хакердах боломжгүй, илүү нарийвчлалтайгаар хакердах үед мэдээлэл алга болдог. Кибер дайны эрин үед энэ нь халдашгүй байдал гэсэн үг. Квантын криптографийг баталгаа хайж байгаа хүмүүс эртнээс хэрэглэж ирсэнаюулгүй байдал. Жишээлбэл, хэдэн жилийн өмнө Швейцарийн банкууд квант сүлжээгээр дамжуулан харилцагчдынхаа талаарх мэдээллийг хэрхэн солилцож эхэлсэн бэ. Өнөөдөр тэд хэдэн арван километрийн зайд хязгаарлагддаг. Оросын Квантын төв мөн ижил системийг нэвтрүүлэх, мөн сансрын хиймэл дагуулаар квант дохио дамжуулах чадварыг эзэмшихээр бэлтгэж байна.
Танилцуулга ба хэрэгжилт
Энэ хооронд Санкт-Петербург хотод Оросын хоёр их сургуулийн байрны хооронд анхны квант интернет сүлжээ нээгдэв.
Мэдээллийг квант физикийн хуулиудыг ашиглан дамжуулдаг. Хамгийн ухаалаг корпорацууд, засгийн газрууд одоо энэ салбарт хөрөнгө оруулалт хийж байна. Ирээдүйн мэдээлэл дамжуулах технологийг одоо байгаа технологид тулгуурлан хэрэгжүүлж байна. Шилэн кабель, танил компьютер, гэхдээ шинэ чиглүүлэгч болон фотон генератор.
Шинэ интернетийн оршин тогтнол нь ганц фотонуудын эх үүсвэр байрладаг лазераас эхэлдэг. Тэд мэдээллийг найдвартай дамжуулах сайн өмчтэй. Нэг фотоныг хувааж болохгүй. Түлхүүр нь унших боломжгүй байдлаар үүсдэг. Фотоныг мэдээлэл зөөгч болгон хувиргахын тулд систем нь импульсийн долгионы хэлбэлзлийн үе шатыг өөрчилдөг. Өнөөдөр квант технологийн хөгжлийн түвшин гучин жилийн өмнөх хөдөлгөөнт холбоо ямар байсантай дүйцэхүйц байна, дахиад 5-10 жил өнгөрч, фотоны квантууд бидэнд аюулгүй мэдээллийн интернетийг өгөх боломжтой болно.
Казань дахь квант интернет
Татарстанд квант интернэт сүлжээ нээгдсэн бөгөөд түүний туршилтын талбай нь Казань хотод байрладаг. Энэ програмОХУ-д квантын харилцаа холбооны хөгжлийн чухал ололт юм. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар тэрээр хакерын халдлагаас бүрэн хамгаалагдсан байдаг.
Өнөөдөр манай интернэт сүлжээний хамгаалалт нь математик алгоритмын шифрлэлт дээр суурилдаг ч хамгийн төвөгтэй кодыг ч эвдэж чаддаг. Хакеруудын тооцоолох чадвар хэдий чинээ хүчтэй байх тусам шифрлэлтийн алгоритмыг тооцоолоход хялбар бөгөөд хурдан болно.
Өгүүлэлд дурдсан технологи нь сүлжээний аюулгүй байдлын шинэ бүтэц болно. Казан дахь квант интернетийг бие биенээсээ 30-40 километрийн зайд дөрвөн зангилаа болгон нэгтгэнэ. Хоёр цэгийн хооронд сонгох зардал нь ойролцоогоор зуун мянган доллар болно. Туршилтын хэсэгт сүлжээ нь хоёр ба хагас километрийн зайд 117 кб / с хурдтай интернетийн хурдыг харуулсан. Энэ үр дүн нь Европын туршилтуудаас хамаагүй өндөр байна. Сүлжээнд оптик суваг дахь квант битүүдийн дамжуулалтын алдагдлын түвшин хорин дБ байв. Энэ нь зуун километр урт шугамтай тэнцэнэ.
Энэ төсөлд Таттелекомын дэд бүтцийн харилцаа холбооны сүлжээний үйл ажиллагааны шугам хамрагдаж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Сүлжээ нь хотуудыг холбоно
2017 онд шинэ технологи нэвтрүүлэх төслийг эхлүүлэхээр төлөвлөж байна. Татарстан дахь квант интернет нь өөр өөр хот дахь оффисуудыг холбох боломжийг олгоно. Энэ бол Казань Квантын төв KNITU-KAI болон түүний удирдагчийн тавьсан гол зорилтуудын нэг юм. Тэдний амжилтыг хараад ийм байх болно гэдэгт эргэлзэх зүйлгүй итгэдэг.
Зөвлөмж болгож буй:
Банкны ажилтан: мэргэжлийн сул тал, давуу тал. банкны ажил
Банкны ажилтан гэдэг нь энгийн кассчаас эхлээд менежер хүртэл янз бүрийн түвшний мэдлэг, чадвартай эдийн засагчдыг багтаасан нэлээд өргөн ойлголт юм. Гэхдээ ийм ажилтан эдийн засгийн чиглэлээр тусгай боловсрол эзэмшсэн байх ёстой. Банкны ажилтан хэдий чинээ чадварлаг байна төдий чинээ карьерын шатаар ахих боломж олддог
Хувиараа бизнес эрхлэгчид заавал тамга дарах ёстой: ОХУ-ын хууль тогтоомжийн онцлог, хувиараа бизнес эрхлэгч нь тамгатай байх ёстой тохиолдол, тамга байхгүй тухай баталгаажуулах бичиг, дээж бөглөх, давуу тал, лацтай ажиллахын сул тал
Хэвлэлийг ашиглах хэрэгцээ нь бизнес эрхлэгчийн явуулж буй үйл ажиллагааны төрлөөр тодорхойлогддог. Ихэнх тохиолдолд томоохон үйлчлүүлэгчидтэй ажиллахдаа тамга тэмдэг байх нь хуулийн үүднээс заавал байх албагүй ч хамтын ажиллагааны зайлшгүй нөхцөл байх болно. Гэхдээ засгийн газрын захиалгатай ажиллахад хэвлэх шаардлагатай байдаг
Жижиг бизнес: давуу тал, сул тал, хэтийн төлөв
Одоогоор жижиг үйлдвэр байхгүй тийм эдийн засгийн зах зээл манай улсад байхгүй. Эдийн засгийн тулгуур гэгддэг энэ салбар үндэсний эдийн засгийг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь дотоодын нийт бүтээгдэхүүн, татварыг бүрдүүлэхэд шууд хувь нэмэр оруулдаг. Шинэ ажлын байр бий болгож, өрсөлдөөн, экспортын өсөлтийг идэвхжүүлж, инноваци, технологийг дэмжинэ
Эрэлтгүй хадгаламж: давуу тал, сул тал, дизайны онцлог
Гэртээ мөнгө хадгалах нь аюулгүй биш - энэ мэдэгдэл олон хүний хувьд аксиом юм. Гэхдээ банкинд хадгаламж хийх нь тийм ч тохиромжтой байдаггүй, учир нь ямар ч үед та мөнгөний тодорхой хэсгийг (эсвэл бүгдийг) яаралтай авах шаардлагатай болдог. Олон хүмүүс хугацаагүй хадгаламж нээлгэх замаар энэ асуудлыг шийддэг: мөнгө найдвартай, та хүссэн үедээ авах боломжтой
Битүү ба нээлттэй халаалтын систем: онцлог, сул тал, давуу тал
Одоогоор хэрэглэгчдэд дулаан хангамжийн битүү системийн технологийг нэвтрүүлэх нь ирээдүйтэй байна. Халуун усны хангамж нь ундны усны түвшинд нийлүүлж буй усны чанарыг сайжруулах боломжийг олгодог. Хэдийгээр шинэ технологи нь нөөцийг хэмнэж, агаарт ялгарах хорт утааг багасгадаг ч томоохон хөрөнгө оруулалт шаарддаг. Хэрэгжүүлэх арга замууд нь арилжааны болон төсвийн санхүүжилт, хөрөнгө оруулалтын төслүүдийн уралдаан, бусад арга хэмжээний зардлаар явагддаг
