Как известно, интернет, который мы используем сейчас, не является совершенным с точки зрения безопасности – происходят постоянные взломы, в результате чего конфиденциальная информация становится общедоступной. На сегодняшний день многие работают над тем, чтобы устранить этот существенный недостаток, однако компетентность тех, кто стремится создать безопасное пространство, и тех, кто старается его нарушить, находится на одном уровне.
Пытаясь решить эту проблему, учёные предлагают создать квантовый интернет, использующий принципы квантовой физики для создания шифрования, которое практически невозможно взломать. Не исключено, что появление такого более безопасного интернета уже не за горами благодаря работе инженеров-исследователей из Университета Торонто. Как стало известно, учёным удалось продемонстрировать подтверждение принципа действия устройства, которое может способствовать созданию квантового интернета.
Профессор Хой-Квонг Ло и его команда создали прототип ключевого элемента для полностью фотонных квантовых повторителей, которые являются существенным шагом к созданию дальней квантовой связи.
В качестве примера технологии, которую может использовать этот будущий интернет, можно назвать квантовое распределение ключей (quantum key distribution, QKD). Работа QKD основана на том принципе, что измерение состояния параметров квантовой системы нарушает её. Таким образом, любое стороннее прослушивание какими-либо «непрошенными гостями» оставляет обнаружимый след, то есть связь может быть прервана ещё до того, как произойдёт потеря какой-либо ценной или конфиденциальной информации.
Ранее этот тип связи хорошо работал только в небольших масштабах, но теперь профессор Ло и его сотрудники стремятся расширить его использование с помощью оптического волокна. Напомним, световой сигнал теряет силу при прохождении через оптоволоконные кабели, поэтому устройства, называемые ретрансляторами, вставляются на линии через равные расстояния, чтобы усилить сигнал и способствовать передаче информации.
Проблема заключается в том, что ранее квантовые ретрансляторы были дорогими и сложными в сборке; передаваемые данные подвергались искажениям. Однако новое исследование Ло и его команды может изменить это. Они разрабатывают ретрансляторы следующего поколения, которые называются полностью фотонными квантовыми повторителями.
Как пояснил Ло, поскольку эти повторители являются полностью оптическими, они обладают преимуществами, которые отсутствуют у традиционных ретрансляторов, основанных на квантовой памяти. Например, эта технология может работать при комнатной температуре.
Квантовый интернет предлагает возможность нерушимой безопасности и квантовой телепортации, чего невозможно достичь с помощью обычного интернета.
«Полностью оптическая сеть – это перспективная форма инфраструктуры для быстрой и энергоэффективной связи, которая необходима для будущего квантового интернета, – прокомментировал Ло. – Наша работа помогает проложить путь к этому будущему».