Европа работи за създаване на мрежова инфраструктура, основана на квантовата физика. През май 2023 г. д-р Бенджамин Ланьон от University of Innsbruck, Австрия, прави важна стъпка към създаването на нов вид интернет: той прехвърля информация по оптично влакно с дължина 50 км, използвайки принципите на квантовата физика, разказва в свой материал Interesting Engeneering.

Информацията в квантовата физика се различава от единиците данни - бинарни числа - съхранявани и обработвани от компютрите, които са в основата на сегашната световна мрежа. Квантовата физика обхваща свойствата и взаимодействията на молекулите, атомите и дори на по-малките частици като електрони и фотони.

Мощност на частиците

Квантовите битове, или "кюбити", обещават по-сигурно предаване на информация, тъй като частиците се променят при наблюдението и измерването им. Това означава, че подслушвачът не може да остане незабелязан.

Ланьон заявява, че благодарение на неговата работа квантовият интернет изглежда осъществим в рамките на градовете, след което целта ще бъдат по-големи междуградски разстояния.

IBM обяви важно за квантовите изчисления откритие Грешките са основен проблем пред технологията, но учените са направила важна крачка за коригирането им


"Можете да си представите колко важно може да бъде това за един голям град", казва той.

Неговият пробив е част от изследователски проект на ЕС за развитие на квантовия интернет. Наречен Quantum Internet Alliance или QIA, проектът обединява изследователски институти и компании в цяла Европа. Инициативата получава финансиране от ЕС в размер на 24 млн. евро за период от три години и половина до края на март 2026 г.

"Целта на проекта не е да замени класическия интернет, а да двата вида мрежи да работят заедно", казва Стефани Венер, която координира QIA и е професор по квантова информация в Delft University of Technology в Нидерландия. "Ние няма да заменим Netflix."

Ключово понятие в квантовата физика е заплитането. Ако две частици са заплетени, без значение колко далеч една от друга са в пространството, те ще притежават сходни свойства - например и двете ще имат еднакво измерване на т.нар. "спин", квантова версия на посоката, в която се въртят частиците.

Състоянието на спина на частиците не е ясно, докато те не бъдат наблюдавани. Дотогава те се намират в множество състояния, наречени суперпозиция. Но когато една от тях се наблюдава, състоянието и на двете частици се променя и това става ясно.

Възможностите са много

Това е полезно за критичните комуникации. Хората, които хакват квантово предаване, биха оставили очевидна следа от опита си, като предизвикат промяна в състоянието на наблюдаваната частица.

Квантова надпревара: САЩ и Китай напред в инвестициите, Европа има талантОбщият размер на инвестициите в ЕС е 1,2 млрд. долара, а в САЩ – малко под 4 млрд. долара. В Китай – между 4 и 17 млрд.


"Можем да използваме свойствата на квантовото заплитане, за да постигнем средство за сигурна комуникация, което вероятно е сигурно дори ако нападателят разполага с квантов компютър", казва Венер.

Сигурната комуникация, която се осигурява от квантовия интернет, може да открие много по-широк спектър от приложения, които са далеч отвъд границите на класическия интернет.

В медицината например физиката на заплитането позволява ниво на синхронизация на часовниците, което може да подобри телехирургията.

Астрономията е друг потенциален бенефициент. Телескопите, които извършват наблюдения от разстояние, биха могли да "използват квантов интернет, за да генерират заплитане между сензорите, за да получат много по-добро изображение на небето", казва Венер.

Друг пример могат да бъдат банкоматите. Понастоящем, ако банкоматът се срине, когато човек тегли пари, една машина ще приеме, че не са доставени парите, докато друга ще регистрира теглене на пари. Квантовият интернет би могъл да премахне това несъответствие, посочва специализираното интернет издание.

Но много от приложенията на квантовия интернет на практика ще станат ясни едва след създаването на технологията.

"Тя предлага цял набор от нови възможности за извършване на прецизни измервания на пространството и времето и за изучаване на функционирането на света и вселената", казва на свой ред Ланьон.

Тест за разстоянието

IBM: Квантовите процесори ще започнат да изместват конвенционалнитеАмериканският технологичен гигант IBM обяви, че е разработил квантов процесор, който, според ръководството на компанията, може да измести конвенционалните микрочипове от много сегменти на пазара в следващите две години


Сега задачата е да се увеличи квантовият интернет, за да се използват много частици на големи разстояния.

Ланьон и неговият екип демонстрират също така комуникация не само между отделни частици, но и между "влакове" от частици - в случая светлинни частици, наречени фотони - като ускоряват скоростта на заплитане между квантовите възли.

"Ако изпращате само по един фотон, трябва да изчакате времето за пътуване", казва той. "Но ако можете да направите влакове от много фотони наведнъж, това ви позволява да увеличите скоростта на заплитане между квантовите възли за разстоянията, които искаме."

Крайната цел е да се разширят квантовите възли до много по-големи разстояния, може би до 500 км, и да се създаде прототип на квантов интернет, който може да свързва отдалечени градове - подобно на класическия интернет, който разчита на различни възли, за да създаде глобална мрежа.

Макар че квантовият интернет може да влезе в употреба за специализирани сфери още през 2029 г., експертите са предпазливи да правят предположения кога ще бъде налична пълна версия за широк спектър от приложения.

"Това е много труден въпрос", казва Венер.

Докато QIA усъвършенства компонентите и системите на квантовия интернет, Европа работи и за разработването на самите квантови компютри.

През юни 2023 г. публично-частното партньорство на ЕС - European High Performance Computing Joint Undertaking - обявява, че шест държави в Европа ще бъдат домакини на квантови компютри. Това са Чешката република, Франция, Германия, Италия, Полша и Испания.

Европейският съюз иска да произведе първия квантов суперкомпютърЕвропейският съюз иска да произвежда една пета от високотехнологичните микропроцесори от ново поколение в края на настоящото десетилетие


Целта е да се гарантира, че Европа е в челните редици на революцията в областта на квантовите технологии. Очаква се квантовите компютри да притежават безпрецедентна изчислителна мощ с многобройни приложения, включително способността да разбиват криптографските алгоритми, които защитават по-голямата част от обмена в сегашния интернет.

Пренаселено поле

При прогнозите, че половината от най-използваните криптографски системи ще бъдат разбити до края на десетилетието, Европа далеч не е единствената заинтересована страна.

През последните години Китай и САЩ също постигнаха сериозен напредък в областта на квантовите изчисления и квантовия интернет.

На инфраструктурния фронт Европа предприема и други стъпки. Тя разработва интегрирана космическа и наземна инфраструктура за сигурни комуникации - своеобразен градивен елемент за квантовия интернет.

"С гордост мога да кажа, че сме водещи в света в много области", казва Венер.

Макар че във всички заинтересовани страни предстои още много работа, има много сигнали за напредък и пробив в близко бъдеще, пише в заключение Interesting Engeneering, а Ланьон добавя: "Хората разработват нови приложения на квантовите мрежи с доста висока скорост".