Этим летом китайские ученые поставили рекорд по дальности отправки запутанных квантовых частиц, а также впервые передали квантовые шифровальные ключи со спутника на Землю. Но на этом работа с первым в мире квантовым спутником не заканчивается. Исследователи надеются, что уже через 13 лет технологии позволят передавать данные по квантовой всемирной паутине. WIRED попытался понять, как будет работать квантовый интернет.
Ровно год назад Китай отправил в космос первый квантовый спутник связи Micius. Запуск дал старт серии экспериментов в области квантовой связи, которыми руководит Пан Цзяньвэй, физик из Научно-технического университета Китая. В ближайшие пять лет исследователь планирует отправить в космос еще несколько квантовых спутников. А к 2030 году, как он надеется, квантовая сеть коммуникации охватит ведущие страны мира, породив новый, квантовый интернет.
Впрочем само понятие квантового интернета до сих пор четко не определено. «Люди, в том числе и я, любят использовать термин „квантовый интернет“, но никто не даст точного определения этому понятию», — признал физик из Университета Ватерлоо (Канада) Томас Йенневайн.
Предполагается, что квантовая сеть позволит обмениваться данными в форме квантовых сигналов. Однако пока физики не научились полностью контролировать эти сигналы и управлять ими. Так китайский спутник Micius способен отправлять и получать сигналы, но он не может хранить информацию. Рекорд хранения таких данных — менее 60 минут. При этом ученые пока не знают, какой материал лучше подходит для создания квантовой памяти.
Китай запускает «невзламываемый» квантовый мессенджер
Технологии
Также до сих пор неясно, как эффективно передавать сигналы между узлами квантовой сети. Окружить Землю квантовыми спутниками слишком затратно. На Micius, к примеру, ушло $100 млн. Оптоволоконные кабели также не подойдут, так как квантовые сигналы прерываются при передаче на расстояние более 96 км. Поэтому для передачи сигналов потребуются специальные квантовые повторители.
К тому же не факт, что люди захотят пользоваться квантовым интернетом. Физик Кай-Мей Фу из Вашингтонского университета считает, что в большинство случаев в квантовых сетях не будет необходимости. Людям привычнее пользоваться обычным интернетом. В некоторых случаях пользователи смогут использовать квантовую сеть для передачи секретных данных с помощью квантового шифрования — наиболее развитого ответвления квантовой физики.
«ИТ-компаниям нужны гуманитарии, а не STEM-специалисты»
Идеи
Квантовые компьютеры также вряд ли будут стоять в каждом доме. Google и IBM планируют сделать квантовые компьютеры доступными через облако. Так что пользователи смогут подключаться к устройству удаленно, как к суперкомпьютеру Watson. Недавно ученые из Научно-технического университета Китая доказали, что с обычного компьютера задачи можно делегировать квантовым серверам при соблюдении полной конфиденциальности. Впрочем, все эти препятствия скорее радуют ученых, так как они способствуют появлению новых исследований в области квантовой физики.