Учёные телепортировали информацию с помощью света: шаг к настоящему квантовому интернету
Физики из Университета Штутгарта сделали фантастику реальностью: они телепортировали квантовое состояние света между двумя разными источниками — независимыми квантовыми точками. Фактически они смогли передать информация с помощью света. Это новая эпоха - эпоха квантового интернета.
Почему это важно?
Сегодня цифровой мир сталкивается с растущим числом угроз — от взломов банковских систем до кражи цифровых аватаров. С развитием ИИ кибератаки становятся всё более таргентными. В этих условиях классическая криптография неизбежно теряет надёжность: достаточно мощный компьютер или алгоритм сможет взломать даже сложные шифры.
Квантовый интернет предлагает принципиально новый уровень безопасности благодаря законам квантовой физики. Он создаёт инфраструктуру, где сама природа защищает данные:
- перехватить сообщение невозможно — любая попытка измерить квантовое состояние разрушает его и мгновенно выдаёт злоумышленника;
- подделать данные нельзя — квантовая информация уникальна для каждого фотона;
- взломать ключи не удастся — квантовые ключи не копируются, поскольку фактически являются состояниями света.
Однако одной только идеи недостаточно. Квантовые сигналы очень быстро ослабевают в оптоволокне, а усилить их, как обычный интернет-трафик, нельзя — копирование уничтожает исходное квантовое состояние. Именно поэтому нужны специальные устройства — квантовые ретрансляторы, которые способны восстанавливать квантовую информацию без её разрушения.
И достижение команды из Штутгарта как раз делает создание таких ретрансляторов реальным.
Как устроен квантовый интернет?
Чтобы понять квантовый интернет, важно представить его не как замену обычного интернета, а как второй слой связи, предназначенный для передачи квантовых состояний — особой формы информации, которую невозможно подделать, скопировать или незаметно перехватить.
Его работа основана на трёх ключевых элементах:
1. Квантовые источники света — генераторы одиночных фотонов
В обычной оптоволоконной связи передаётся поток света. В квантовом интернете передаётся один-единственный фотон, в котором закодировано квантовое состояние.
Эти фотоны создают специальные устройства — чаще всего квантовые точки (semiconductor quantum dots): наноскопические полупроводниковые «островки», работающие как искусственные атомы. Они испускают фотоны с заданными характеристиками:
- цвет (частота),
- время появления,
- направление поляризации.
И именно эти параметры позволяют зашифровать квантовую информацию — основу безопасной связи.
2. Каналы связи — те же оптоволокна, но с квантовыми ограничениями
Главное преимущество: квантовый интернет использует те же самые оптоволоконные кабели, что и обычный.
Но есть важное отличие:
- классический сигнал можно усилить каждые 50–80 км;
- квантовый сигнал усилить или скопировать нельзя (это нарушает квантовое состояние).
Поэтому дальность связи ограничена несколькими десятками километров. Чтобы построить сеть на сотни и тысячи километров, нужен следующий ключевой элемент.
3. Квантовые ретрансляторы — «узлы», которые умеют телепортировать информацию
Квантовый ретранслятор (quantum repeater) — самая сложная часть квантового интернета. Он:
- принимает затухающие квантовые состояния,
- использует квантовую запутанность,
- восстанавливает информацию путём квантовой телепортации,
- отправляет её дальше — без копирования.
То есть он не усиливает сигнал, как обычный ретранслятор, а передаёт квантовое состояние новому фотону, сохраняя его подлинность.
Это фундаментальный механизм, и именно он обеспечивает невозможность перехвата.
На что будет способен квантовый интернет?
- Абсолютно защищённая связь между городами, странами и компаниями.
- Сети для распределённых квантовых компьютеров.
- Прорывы в медицине, биоинформатике, моделировании.
- Устройства, защищённые от любых видов взлома.
Квантовый интернет — не просто «быстрее» или «умнее». Он меняет фундаментальные правила игры, делая связь не просто безопасной, а физически невзламываемой.
_________________________
Объясняю науку. Разрабатываю ИИ. Делаю сложное — рабочим
Будущее уже посчитано — осталось применить!