Лого vc.ru

Телепортация в 2035 году: О чём идёт речь и как изменятся коммуникационные технологии в связи с этим

Телепортация в 2035 году: О чём идёт речь и как изменятся коммуникационные технологии в связи с этим

22 июня 2016 года стало известно, что Агентство стратегических инициатив (АСИ) по поручению президента РФ Владимира Путина разработало программу «Национальная технологическая инициатива», предусматривающую, в числе прочего, что к 2035 году в России будет внедрена технология телепортации. Редакция vc.ru попросила аналитика Центра научно-технологического форсайта Университета ИТМО Дмитрия Хана и директора Центра Наталью Луковникову объяснить, о какой телепортации идет речь и как она повлияет на коммуникационные технологии.

Поделиться

Что такое квантовая телепортация

Речь идет о переносе информации между двумя спутанными на квантовом уровне частицами, фотонами. Ученые обнаружили, что связанные между собой частицы ведут себя одинаково, даже находясь на значительном расстоянии друг от друга. Если мы меняем состояние одного такого фотона, то второй моментально меняется абсолютно таким же образом, где бы ни находился.

Собственно, этот феномен и подразумевается под квантовой телепортацией. Почему он привлекает к себе столько внимания? Потому что особенность «телепортирования» в том, что передача информации или состояния объекта осуществляется на принципиально ином уровне, без создания привычных коммуникационных систем и каналов связи — перенос состояния осуществляется без переноса самого носителя состояния.

Проблема, которая сейчас стоит перед научным сообществом — получение этих самых связанных или запутанных частиц и их последующее сохранение в состоянии запутанности. Принципиальная возможность квантовой телепортации была доказана не только теоретически, но и экспериментально. На сегодняшний день с квантовой запутанностью уже связаны проектирование и попытки реализации первых прототипов устройств, например, квантового криптографа и компьютера.

Для чего применима квантовая телепортация

Если говорить обобщенно, то внедрение таких решений способно кардинально повлиять на существующие системы телекоммуникаций и общие принципы работы с информацией. На мой взгляд, в перспективе ближайших 5-7 лет мы можем говорить о планомерном внедрении квантовой криптографии и росте числа гибридных квантовых сетей – когда в классических телекоммуникациях используются квантовые ключи.

Квантовая криптография позволяет обеспечить гарантированную безопасность передачи информации в каналах связи за счет невозможности подслушивания или подмены информации, передаваемой квантовым способом, из-за разрушения самой информации при попытке внешнего вмешательства.

Эти системы уже существуют и функционируют как зарубежом, так и в России – одну из них, к примеру, еще в 2014 году запустил между двумя университетскими корпусами мой коллега, руководитель лаборатории квантовой информатики Артур Глейм. Эти решения работают и выполняют функцию безопасной передачи информации, однако перед их создателями стоит серьезная проблема — на сегодняшний день лучшие системы мира способны передавать информацию и квантовые ключи к ней в диапазоне 200-250 км, не более.

Вопрос этот технического характера – сигнал затухает, его усиление классическим способом или копирование невозможно из-за разрушения квантового состояния, а для покрытия большего расстояния необходимо устанавливать доверенные узлы связи и следующий комплект оборудования. Имеющиеся разработки пока не в состоянии обеспечивать бОльшие расстояния покрытия. Именно с преодолением этих вызовов я связываю ближайшее будущее квантовых коммуникаций, а разработка квантовых повторителей и использование принципа квантовой спутанности позволят избежать необходимости установки дополнительного электронного оборудования.

Если же рассматривать перспективу в 15-20 лет, то, полагаю, мы можем говорить о создании квантового интернета. Системы передачи информации, основанные на принципах квантовой спутанности и передачи состояний взамен двоичного кода, а также квантовые компьютеры появятся по всему миру и выведут на качественно новый уровень не только безопасность коммуникации, но и возможности хранения и обработки информации вообще. Обо всем этом можно говорить с достаточно высокой долей уверенности, поскольку реальность этих технологий уже была подтверждена в ходе экспериментов.

Ранее упомянутый Артур Глейм также разделяет мою точку зрения и считает, что квантовые технологии сейчас находятся на стадии скоростного перехода из сферы фундаментальной науки в прикладные инженерные решения.

Насколько реальны обещания внедрить квантовую телепортацию в коммуникации к 2035 году

Важно отметить, что «дорожная карта» рабочей группы НТИ Safenet, которую возглавляет Валентин Макаров, президент некоммерческого партнерства компаний-разработчиков программного обеспечения «Руссофт», разрабатывалась с привлечением большого числа крупных высокотехнологичных компаний, в том числе, в сфере информационной безопасности,таких как «Ростелеком», «Лаборатория Касперского», Центр речевых технологий и т.д.

Разработка дорожной карты группы исходила из такого несомненного тренда, как разворачивающееся внедрение «интернета вещей». Основное изменение концепции безопасности в свете данного тренда сформулировано как переход от информационной безопасности к безопасности киберфизических систем. Эксперты группы единодушны в том, что для обеспечения безопасности подобных систем могут быть использованы совершенно новые подходы и физические принципы, используемые в квантовых технологиях.

Помимо успешных лабораторных экспериментов с телепортацией, уже сейчас существуют устройства на квантовом принципе, такие, что построение инфраструктуры квантовых коммуникаций к обозначенному сроку вполне реалистично. Речь идет и о новых квантовых облачных сервисах, безопасной корпоративной связи и телеком-сервисах, о системах не взламываемого интернета вещей, решениях, ориентированных на хранение и обработку данных.

Оптимизм вселяет налаженный диалог между участниками рабочей группы Safenet. Уже есть ряд конкретных договоренностей о реализации ряда совместных пилотных проектов и создании ориентированных на рынок сервисов, которые бы также использовали преимущества инновационных технологий, включая квантовые.

Речь идет и о новых квантовых облачных сервисах, безопасной корпоративной связи и телеком-сервисах, о системах не взламываемого интернета вещей, решениях, ориентированных на хранение и обработку данных.

Место России в складывающейся парадигме также позволяет рассчитывать на успехи наших разработчиков и бизнесменов. Рынок квантовых коммуникаций еще не сформирован, однако есть основания предполагать, что в будущем он будет поделен на региональные зоны, обеспеченные технологическими и рыночными стандартами (например, зоны США, Европы, БРИКС и др.).

Поэтому нам стоит сейчас задуматься о создании российского стандарта квантовой передачи данных совместно с партнерами (Китай, Индия, ЕАС). Тот, кто первым предлагает и продвигает собственные стандарты, имеет приоритетные шансы занять лидирующее положение на мировом рынке в этой отрасли.

Присылайте колонки, соответствующие требованиям редакции, на secret@vc.ru

Популярные статьи
Показать еще
Комментарии отсортированы
как обычно по времени по популярности

Боже, как же я подрываюсь от этих "обещаний".
Научитесь лучше асфальт класть, медицину поднимите до приличного уровня или пенсии в конце концов выплатите.
Как же можно так нагло бюджет то пилить.

Потому что 86% согласны и защищают пилящих

Это не так. Если начнётся что-то серьезное никто их защищать не выйдет. Дело в том, что людей столько раз обманывали, как власть, так и оппозиция, что люди уже никому не верят и надеется только на себя.

А соцопросы настроения людей не отражают. Особенно, формирующие соцопросы. Вы лучше на явку на выборах посмотрите после вычета всех, кого заставили под угрозой увольнения.

0

Защищать, конечно, никто не выйдет, но я говорю о поддержке действий власти. Относятся по принципу "Ну и что, что коррупционеры и воруют, мы должны противостоять Америке", "Главное чтоб все тихо было, как на болоте", а то и "Нужно вернуть Сталина"

До недавнего времени приходилось много общаться с людьми. Я уверен, что вы заблуждаетесь — так думает ничтожное меньшинство.

0

Надеюсь, что заблуждаюсь

0

Какой размах, какая идея, а главное, никак нельзя проверить расходование средств, а результат можно затягивать на сколько угодно! По-моему, это просто некст лвл в распилах.

А где же вера в светлое будущее отечественной науки! Нужно морально поддержать ребят, усердно работающих над квантовой телепортацией бабла из госказны в карман, это всё таки непростая наука.

0

Минусы это факты? Однако же... А где же превосходство логики (фактов) над эмоциями, которым славятся айтишники?

80 баксов пенсии. Мы вам всё заплатили! Жрите!

0

Речь не о сумме. Речь о невыплатах. И кто это "мы"? Николай Второй? Много желчи, мало фактов. Либеральный модус вивенди. Салют;)

0

О боже, они дороги сделать могут, какая в ж***у телепортация)

0

Так для для этого и пытаются телепорт сделать, чтобы дорогами не заниматься.

> О чём идёт речь
Господи, да успокойтесь уже, речь идет исключительно о попиле и очковтирательстве
Как можно вообще строить какую-то глубокую аналитику на этом?

> Оптимизм вселяет налаженный диалог между участниками рабочей группы Safenet

А на самом деле в группе в фейсбуке, где обсуждается SafeNET, последний пост от 11 апреля..

0

О каких системах идет речь в контексте "200-250 км, не более"? Про коммерческие системы? Найдите, пожалуйста, в описании, например, систем IDQ (признанные лидеры) цифру больше 100 км. Про лабораторные установки? Группа Жизана продемонстрировала более 300 км, а сегодня вышел препринт статьи группы Пэна с демонстрацией на 404 км. И какой смысл говорить о расстоянии без обсуждений скорости?

Стандарт "квантовой передачи данных" - тоже не очень ясно о чем речь. Надеюсь, что имеется ввиду передача данных, зашифрованных с помощью квантовых ключей (ключей, получаемых с помощью квантовой криптографии).

404 км по технологии MDI + ULL волокно :) Но спасибо за интересный препринт.

www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-24-3-2619
про 250 км говорится наверное в рамках последних достижений в РФ. там и про скорость есть.

0

Насколько я знаю, последние экспериментальные достижения в РФ - больше 300 км :-)

А где там в статье про 250 км? Все, что эксперимент упирается на 160 км. Теория - отдельный разговор.

0

Алексей, вы специально взяли не тот график?:)

В предыдущем есть экспериментальные результаты по генерации просеянного ключа. результаты в районе 220 км.

про работу 300 км в РФ я знаю, но, простите, она неприменима в "городских" линиях связи. В отличие от той же работы группы жизана про 307 км =)

0

Сергей, представлено два графика. Первый демонстрирует генерацию сырого (raw) ключа и ключа после сверки базисов (sifted). Второй - секретного (финального) ключа. Какой график интереснее с точки зрения приложений? :-)

У меня даже по приведенному мной графику есть вопросы: например, как реально учитывались потери секретного ключа на классическую обработку (оценка ошибок, исправление ошибок, усиление секретности и, по хорошему, аутентификация классических коммуникаций)?

Согласен, 300 км - это, в основном, про рекорды, а не про приложения. А как насчет результатов обсуждаемой работы? Они применимы в "городских" линиях связи?

0

Про алгоритмы частично вижу. Но, честно говоря, опять не понимаю насколько это можно сравнивать с действительностью из-за использования каскадного метода исправления ошибок вместо LDPC.

0

Применимы. "Своего банка" у нас нет, поэтому используем линию связи между корпусами университета. Пока только есть тезисы конференций посвященные этой работе www.epj-conferences.org/articles/epjconf/pdf/2015/22/epjconf_iwqo2015_10005.pdf

0

где 1, там и 31 ;) в 2014 году начали с 1 км, корпуса расположены удобно рядом. Мы в первую очередь Университет и стараемся внедрять разработки в образовательный процесс (см. ссылку выше).

0

Сергей, а какое волокно?

0

В лабораторных экспериментах используем corning smf28e+, между корпусами университета лежит стандартный оптический кабель, он же используется для интернета и других коммуникаций. из кабеля использовались "темные" волокна, для "квантового" канала и синхроканала.
Теоретические системы КРК на "боковых частотах" имеют огромный потенциал к передаче в одном волокне вместе с данными/синхроканалом и тд.

0

В 2014 начали с 1 км, а сейчас сколько?

По-моему, от 1 км до 31 км - это на самом деле большой путь :-) Открывается много-много интересных деталей :-)

Чтобы обеспечить нормальную скорость генерации алгоритмы обработки должны быть намного эффективнее, чем тот же каскад. Из-за интерактивности, которой он требует, теряется существенный ресурс. Да и усиление секретности тоже требует внимания ;-) Ключ же нужен для практических приложений. В общем, как говорил классик: "О сколько нам открытий чудных..." :-)

0

Сколько получается "на лабораторном столе" описано в публикации в OpEx: предельные потери в лини связи до 42 дБ, при которых уровень ошибок достигает критического для нашего протокола.
Не видим причин, почему не будет работать на 31-32-33 и тд км в волокне, проложенном под землей. как говорится "следите за нашими публикациями")

Спасибо за комментарии по алгоритмам для сверки базисов :) Изучим, обсудим, внедрим если потребуется.

Всё же считаю, что ошибочно считать эксперимент РКЦ по генерации ключа в "городской" линии связи, первым в РФ.

0

Сергей, если я правильно понял, то вашем "не лабораторном" эксперименте работа до сих пор ведется с расстоянием в 1 км? Если не видно причин, то почему бы не продемонстрировать на большие расстояния? Если исходить из того, что Вы пишите (никаких технических ограничений и никаких сложностей с инфраструктурой), то делов-то. Привезти две коробочки в два разных места в городе, подключиться к волокну, например, Ростелекома. И вот он ключ. Так что следим по мере необходимости и Вам советуем следить ;-)

Я не про алгоритм для сверки базисов. Я про исправление ошибок в просеянном ключе ;-) Можете посмотреть заметку про классическую процедуру обработки (arXiv:1603.08387).

Эксперимент РКЦ по генерации ключей в городской линии связи - первый. 1 км между двумя зданиями университета Вашего университета - это вообще не 30 км между двумя офисами в условиях большого города. Не хочется вступать в полемику, но это факт: промышленная установка, уже существующая инфраструктура, генерация ключа на разумное для города расстояние с разумной скоростью (даже с учетом всей классической пост-обработки), удовлетворяющий всем требованиям для практических приложений. Одновременно все эти компоненты сошлись в проведенном эксперименте РКЦ впервые в РФ.

0

Йобжтвоюмать. Столько текста без единой диаграммы. Когда ж вы сдохнете уже нахуй.

Блин походу они что то новое и курительное изобрели уже .
Из всего бреда я разобрал то что хотят умный дом сделать (кремль) наверное и серваков ещё в Китае закупить , для сетей хранилищь и тд .
Может Неро сеть запустят?
Китайский фаерволд поставят или отечественный (
Имплантанты смотря какие зубные и так делают или мечтают о чепировании ?
Про телепорт ??? Моё мнение первые две строчки в начале .

0

Видел заголовок новости где-то : "Российское правительство готовит к телепортации 10 млрд" 😄😄

0

Возможность комментирования статьи доступна только в первые две недели после публикации.

Сейчас обсуждают
Fedor Skuratov
Combot

Ага, ок, про контроль доступа понятно, но это в принципе решается на серверной части и проектированием доступа к интерфейсу управления ботом.

Двухфакторная в ТГ тоже есть, мессенджер с этой точки зрения защищен примерно так же, как и любой другой сервис - то есть 99 процентов юзеров 2fa не используют.

Банк «Открытие» запустил банковского бота с платёжными функциями для Facebook Messenger
0
Nikita Semenov
SECL Group

Код своими руками я писал последний раз около 10 лет назад...

20 причин, почему умирают стартапы
0
Nikita Semenov
SECL Group

Конечно! Всегда есть набор причин. Но одна выделяется обычно.

20 причин, почему умирают стартапы
0
Nikita Semenov
SECL Group

Вероятно инвестор не профильный, не смарт. Таких нужно обходить десятой дорогой, от них больше проблем в итоге.

20 причин, почему умирают стартапы
1
Nikita Semenov
SECL Group

Клим, ты до сих пор на меня обижаешься за то, что я тебя расфрендил пару лет назад?) Не стоит, я могу назад добавить ;)

В статье написаны примеры из моего опыта, которых нет в форбсе.

А вообще, напиши лучше и опубликуй. Кто тебе мешает?

20 причин, почему умирают стартапы
0
Показать еще