Լայբնիցի համալսարանի Հանովերի Ֆոտոնիկայի ինստիտուտի հետազոտողներին հաջողվել է համատեղել սովորական և քվանտային ինտերնետը նույն օպտիկական մանրաթելի հետ:
Լայբնիցի համալսարանի Հաննովերի ֆոտոնիկայի ինստիտուտի գիտնականները հեղափոխական բացահայտում են արել՝ համատեղելով սովորական և քվանտային ինտերնետը: Նրանք մշակել են հատուկ լուսային մասնիկներ, որոնք կոչվում են խճճված ֆոտոններ, օպտիկական մանրաթելերի միջոցով փոխանցելու նոր միջոց: Փորձագետների կարծիքով՝ դա կարող է ճանապարհ հարթել դեպի ինտերնետ տեխնոլոգիաների հաջորդ սերունդ՝ քվանտային ինտերնետ: Ինտերնետի այս նոր տեսակը խոստանում է ծայրահեղ անվտանգ կոդավորում, որը նույնիսկ ապագայի քվանտային համակարգիչները չեն կարողանա կոտրել՝ ապահովելով կարևոր ենթակառուցվածքի անվտանգությունը։
Ներկայումս քվանտային տեղեկատվությունը անկայուն է երկար հեռավորությունների վրա, և քվանտային բիթերը կամ քուբիթները՝ քվանտային տեղեկատվության կրիչները, հեշտությամբ կորչում կամ մասնատվում են փոխանցման ընթացքում: Դասական համակարգչային բիթերն այսօր փոխանցվում են որպես լույսի իմպուլսներ օպտիկամանրաթելային մալուխների միջոցով՝ օգտագործելով «կրկնողներ» կոչվող սարքերը, որոնք ուժեղացնում են ազդանշանները ցանցի երկարությամբ: Կուբիթները երկար հեռավորությունների վրա այնպես, ինչպես այսօր փոխանցվում են դասական համակարգչային բիթերը, անհրաժեշտ են նմանատիպ սարքեր, որոնք կարող են պահպանել և վերահաղորդել քվանտային վիճակները ցանցով` ապահովելով ազդանշանի փոխանցման ճշգրտությունը, անկախ նրանից, թե որքան հեռավորության վրա պետք է փոխանցվեն տվյալները:
Գիտնականների վերջին հետազոտությունը պնդում է, որ առաջին անգամ հնարավոր է դարձել հասնել այն բանին, որ քվանտային հիշողության սարքերը կարող են ստանալ, պահպանել և նորից փոխանցել քյուբիթների վիճակները՝ օգտագործելով ստանդարտ օպտիկամանրաթելային մալուխներ:
Լայբնիցի համալսարանի հրապարակած մամուլի հաղորդագրության համաձայն, չորս հետազոտողների թիմը ցույց է տվել, որ խճճված ֆոտոնները մնում են կապված, նույնիսկ երբ դրանք ուղարկվում են լազերային իմպուլսի հետ նույն օպտիկական մանրաթելով: Իրենց փորձի ժամանակ հետազոտողները փոխեցին լազերային իմպուլսի գույնը՝ օգտագործելով բարձր արագությամբ էլեկտրական ազդանշան՝ խճճված ֆոտոնի գույնին համապատասխանելու համար:
Այս նոր ուսումնասիրության մեջ գիտնականները ստեղծել են մեխանիզմ՝ փոխանցելու ինչպես խճճված ֆոտոնները, այնպես էլ սովորական լազերային ճառագայթումը նույն օպտիկական մետաղալարով, ցույց տալով, որ լազերային իմպուլսները չեն խախտում ֆոտոնների խճճվածությունը:
Հետազոտողների կարծիքով, դա ձեռք է բերվել լազերային ճառագայթման մանիպուլյացիայի միջոցով և արագ փոխելով լազերային իմպուլսի գույնը (կամ հաճախականությունը) էլեկտրական ազդանշանի միջոցով: Սա կարևոր է լազերային իմպուլսի գույնը խճճված ֆոտոնների գույնին համապատասխանելու համար: Երբ գույները համընկնում են, լույսի երկու ձևերն էլ կարող են անցնել նույն օպտիկական մալուխի միջով՝ առանց միմյանց միջամտելու: Նախկինում խճճված ֆոտոնները զբաղեցնում էին օպտիկական մանրաթելերի ողջ թողունակությունը՝ անհնարին դարձնելով տվյալների նորմալ փոխանցումը:
Այս նոր տեխնոլոգիան նշանակում է, որ նույն օպտիկամանրաթելային մալուխները կարող են օգտագործվել ինչպես սովորական, այնպես էլ քվանտային ինտերնետի համար: Սա նշանակալի քայլ է առաջ, քանի որ թույլ է տալիս ինչպես ավանդական ինտերնետ տվյալները (փոխադրվում են լազերային իմպուլսներով), այնպես էլ քվանտային (որը տեղափոխվում են խճճված ֆոտոններով) նույն օպտիկամանրաթելային մալուխի միջոցով:
Մինչ այս բացահայտումը, երկու մեթոդները միասին օգտագործելը հնարավոր չէր, քանի որ խճճված ֆոտոնները կփակեին ալիքը մանրաթելի մեջ՝ դարձնելով այն անօգտագործելի տվյալների նորմալ փոխանցման համար: Ինչպես բացատրում է հետազոտական թիմի անդամներից Յան Հայնը. «Խճճված ֆոտոնները կփակեն տվյալների ալիքը՝ թույլ չտալով այն օգտագործել սովորական տվյալների փոխանցման համար»:
Իրենց նոր հայեցակարգով թիմը ցույց տվեց, որ ֆոտոններն այժմ կարող են շարժվել նույն գույնի ալիքով, ինչ լազերային ճառագայթը, ինչը նշանակում է, որ բոլոր գունավոր ալիքները դեռ կարող են օգտագործվել սովորական ինտերնետ տրաֆիկի համար:
«Քվանտային ինտերնետն իրականություն դարձնելու համար մենք պետք է խճճված ֆոտոններ փոխանցենք օպտիկամանրաթելային ցանցերի միջոցով», - ասում է Մայքլ Կուեսը՝ Ֆոտոնիկայի ինստիտուտի ղեկավար և Հաննովերի Լայբնից համալսարանի գերազանցության PhoenixD կլաստերի խորհրդի անդամ: Պրոֆեսոր Քուեսը եզրակացնում է. «Մեր փորձը ցույց է տալիս, թե ինչպես մենք կարող ենք գործնականում իրականացնել հիբրիդային ցանցեր, որոնք համատեղում են ժամանակակից ինտերնետը քվանտային ինտերնետի հետ»: Ինչպես գիտեք, ապագայի քվանտային համակարգիչները, թեև խոստանում են հաշվողական հսկայական հնարավորություններ, կարող են պոտենցիալ կոտրել կոդավորման համակարգերը: Այստեղ է, որ գալիս է քվանտային ինտերնետը: Գիտնականների կարծիքով՝ այս առաջընթացը մեզ ավելի է մոտեցնում ապագային, որտեղ ժամանակակից ինտերնետը և գերապահով քվանտային ինտերնետը համագործակցում են՝ թվային աշխարհն ավելի անվտանգ և արդյունավետ դարձնելու համար:
Եթե դուք հետաքրքրված եք ավիացիայի և տիեզերական տեխնոլոգիաների մասին հոդվածներով և նորություններով, մենք ձեզ հրավիրում ենք մեր նոր նախագծին AERONAUT.media.
Կարդացեք նաև.