Гонки в нифантово 2019 – Лидеры «квантовой гонки» встретятся на конференции ICQT-2019 в Москве

В Японии созрел 20-летний план как обогнать в квантовой гонке США и Китай

По сообщению информагентства Nikkei, в среду правительство Японии намерено утвердить план, который должен привести к созданию в стране к 2039 году полноценных квантовых компьютеров для широкого спектра применений. План предполагает, что учёное сообщество и промышленность с частичным государственным финансированием помогут Японии догнать США и Китай в гонке за сверхбыстрыми вычислениями.

В лаборатории оптических квантовых систем Токийского университета

В лаборатории оптических квантовых систем Токийского университета

Предложенная программа предусматривает, как минимум, строительство или организацию пяти новых исследовательских центров «квантовых инноваций» в течение следующих пяти лет. Японцы считают, что они отстают от исследователей других стран-лидеров в мировой экономике. Можно представить, что ускорить разработку «дорожной карты» квантовых исследований Японию заставило недавнее нашумевшее заявление Google о достижении «квантового превосходства», когда исследователи компании с помощью 53-кубитового квантового вычислителя смогли за 200 секунд решить задачу, на решение которой суперкомпьютер IBM Summit потратил бы 10 000 лет.

В компании IBM не согласились с заявлением Google, но это не отменяет того, что каждая из них смогла создать экспериментальный 50-кубитовый квантовый вычислитель. Согласно планам японского правительства, примерно через 10 лет в стране должен появиться 100-кубитовый «национальный» вычислитель, а через 20, как сказано выше, должен быть создан полноценный универсальный квантовый компьютер для решения задач в промышленности, управления финансами, ускорения исследований и так далее.

Следует сказать, что в Японии с разработкой квантовых компьютеров всё обстоит не так плохо, как представляют журналисты, которые заявляют о серьёзном отставании страны от США и Китая. Очевидно, финансирование существенно меньше, но это вопрос состояния экономики. Квантовые системы и решения для их эксплуатации поставляет компания Fujitsu. Разработкой квантовых систем занимается и NEC (обе компании работают над устройствами на основе эффекта квантового отжига). Создаются оптические квантовые системы, способные работать при комнатной температуре. Например, такую систем мощностью 20 кубитов создала компания NTT и предоставила к ней открытый доступ через облачную среду.

В то же время финансовая и организационная помощь правительства может оказаться той решающей силой, которая поможет двигаться в заданном направлении быстрее и продуктивнее. На следующий финансовый год планируется изыскать на квантовые исследования до $276 млн (30 млрд иен), что примерно в два раза больше, чем выделено на 2019 год. Пришло время ускоряться.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru

Лидеры «квантовой гонки» встретятся на конференции ICQT-2019 в Москве&nbsp

МОСКВА, 15 мая — РИА Новости. Руководители трех научных команд, лидирующих в разработке квантовых компьютеров, встретятся и обсудят перспективы развития этих технологий на международной конференции ICQT-2019. Она пройдет в середине июля в Москве, сообщает пресс-служба Российского квантового центра. «Мир все ближе подходит к состоянию квантового превосходства. С 2011 года, когда конференция ICQT состоялась впервые, в мире многое изменилось. Возникли и разрослись квантовые сети. Они сегодня есть во многих странах, от Швейцарии до Китая, и в России тоже. Разработка квантовых компьютеров и симуляторов ведется десятками высокотехнологичных компаний», — отметил Руслан Юнусов, генеральный директор Российского квантового центра.

Российский квантовый центр регулярно проводит в Москве крупные международные конференции, посвященные развитию квантовых технологий и их применению на практике. В их работе принимают участие не только ведущие исследователи, но и представители крупного российского и зарубежного бизнеса и представители власти.

В этом году, как отмечает пресс-служба РКЦ, конференцию посетят лидеры трех научных команд, наиболее сильно продвинувшихся в создании сложных квантовых вычислительных систем. Помимо Михаила Лукина, профессора Гарвардского университета (США), впервые заявившего о создании 51-кубитного компьютера на ICQT два года назад, в ее работе примут участие профессоры Кристофер Монро и Хармут Невен.

Монро, работающий сегодня в университета штата Мэриленд (США), создал аналогичную по мощности машину почти одновременно с его российско-американским коллегой, используя не холодные атомы, а ионы, заключенные в оптической ловушке. Вдобавок, он провел один из первых в истории сравнительных тестов квантовых компьютеров

Команда Хартумта Невена, главы лаборатории квантового искусственного интеллекта в компании Google, работает со сверхпроводящими кубитами. Невен и его коллега Джон Мартинис уже много лет пытаются достичь так называемого «квантового превосходства».

Они пытаются создать такую вычислительную систему на базе квантовых битов, кубитов, работу которой будет невозможно просчитать при помощи обычного компьютера за время, меньшее срока жизни Вселенной.

«Мы уже входим в тот режим, в котором классические компьютеры не могут справиться с необходимыми вычислениями. В ходе нашей работы мы видим новые эффекты, которые не ожидались теоретически, и которые мы сейчас пытаемся понять», — отмечает Лукин.

Открытый день конференции, как отмечают в РКЦ, может посетить любой человек, желающий познакомиться с последними достижениями в этой области науки и техники и выслушать лекции ее лидеров, а также молодых ученых.

Видео дня. Спецназ США поставил Тимати на колени в ресторане

Читайте также

news.rambler.ru

Кубит пересмешника: результаты квантовой гонки 2018

Догоним и перегоним Китай

Поскольку вопрос стал не только научным, но и политическим, власти США выделили на разработку квантового компьютера больше миллиарда долларов. Это не считая тех средств, которые идут на военные разработки в той же области. Победа настолько же важна, как экономическое и силовое превосходство. Американские ученые говорят, что сейчас в квантовых технологиях Китай обгоняет США. КНР тратит больше ресурсов и получает лучшие результаты. Возможно, исследователи хотят еще больше грантов, но также возможно, что они описывают реальное состояние дел в отрасли.

Мировой рекорд, действительно, принадлежит китайцам — ими создана квантовая запутанность с 18 кубитами. Это огромное достижение для мировой науки. Но даже его недостаточно для создания полноценного квантового компьютера.

А в конце лета в КНР создали многофункциональное устройство твердотельной квантовой памяти. Элемент может быть использован для вычислений и обеспечения связи. Его точность достигает 89%, сегодня это один из самых важных показателей.

Участвует в квантовой гонке и Россия, но на победу явно не рассчитывает — суммы на поддержку квантовых исследований и разработок выделяются на порядки меньшие, чем в КНР и США. Российские физики и не обещают быстрых результатов — говорят, что речь идет в первую очередь о создании нейросетей и вычислительных алгоритмов с ограниченными возможностями. Наши физики считают, что о создании полноценных квантовых компьютеров говорить рано.

Смогут ли ученые из других стран и с другими бюджетами, гарантировать лучшие результаты, мы узнаем в следующем году.

Физическая биология

Главные открытия сегодня происходят на границах дисциплин. Например, квантовых технологий, химии и биологии. Причем влияние дисциплин всегда оказывается взаимным. С одной стороны, невероятно быстрые вычисления позволяют строить все более совершенные модели. С другой, биологические процессы и сами становятся ключом к пониманию физики.

Так в Нидерландах ученые установили, что молекулы серобактерий (прокариотов, окисляющих соединения серы), проявляют те же квантовые эффекты, что и неживая материя. Светочувствительные частицы находятся сразу в двух состояниях — совсем как кот Шредингера. Это открытие можно применить и при разработке квантовых компьютеров и при усовершенствовании солнечных панелей.

В Австралии ученые предсказали энергетические связи в реакции молекулярного водорода и гидрида лития. Для этого исследователям потребовалось всего четыре кубита мощности 20-кубитного компьютера. Исследователи специально выбрали простую реакцию, чтобы результаты удалось проверить на обычном компьютере. Однако эксперимент открывает путь к новому способу изучения химии.

Испанские ученые пошли еще дальше: смоделировали на облачном суперкомпьютере процесс эволюции. В алгоритм включили рождение, размножение, мутацию и смерть. Задача оказалась не только математической, но и философской: способен ли мертвый компьютер воспроизвести путь миллионов живых организмов.

А вот еще один схоластический вопрос, решенный при помощи квантовой физики. Что появилось раньше, курица или яйцо. Физики говорят, курица. Понятно, что биология дает совсем другой ответ. А философия — третий.

Компьютер, которого нет

2018 год принес много интересных новостей про квантовые компьютеры. Но концепции уже больше сорока лет. Работы продолжаются, а результаты до сих пор неочевидны.

Представление о том, что квантовые компьютеры превосходят обычные, попытались подтвердить в Мюнхенском техническом университете. Германские ученые предложили системе алгебраическую задачу, с которой не справлялись стандартные средства вычисления. Эксперимент удался, впрочем, в крайне узком диапазоне: в сравнении участвовали только системы с фиксированным числом операций на каждом элементе хранения информации.

Специалисты австралийского Университета Нового Южного Уэльса считают ключом к созданию квантового компьютера правильное соединение кубитов. Плюс надежную систему защиты от помех. Пока погрешность в вычислениях слишком велика, но она преодолевается с увеличением количества элементов.

Ученые из Австралии и Германии создали микрочип, волноводы которого проводят свет, как кабели электричество. Разработчики считают, эта деталь заметно приближает появление оптического квантового компьютера.

Для того чтобы убедиться в эффективности квантовых вычислений, разработчики делают платформу открытой, а доступ к ней бесплатным. На удаленное использование канадской системы D-Wave уже выстроилась очередь, стоять в ней придется месяц. Пользователь получает всего одну минуту вычислений, но ее хватает на решение самых сложных задач.

Впрочем, все перечисленные успехи — не аргумент для скептиков. «Квантовый компьютер для практического применения невозможен», — утверждает российский физик Михаил Дьяконов, работающий во французском Университете Монпелье.

Ученый считает, что красивая концепция, предложенная советским математиком Юрием Маниным, сегодня стала элементом пиара. Исследователи специально упоминают слово «квантовый», чтобы попасть в прессу и получить гранты. Реальные квантовые компьютеры едва ли будут созданы в ближайшие десятилетия. А все попытки, как правило, оказываются информационным пузырем, причем невероятно дорогим. Эти тезисы Дьяконов подтверждает безупречными вычислениями, с которыми легко ознакомиться.

hightech.plus

как выходцы из России могут стать лидерами «квантовой гонки» — Рамблер/новости

МОСКВА, 9 янв — РИА Новости. Михаил Лукин, сооснователь Российского квантового центра и профессор Гарварда, рассказал, как его команде удалось создать пока самый большой и «точный» на сегодняшний день квантовый компьютер в мире, кто победит в «квантовой гонке», а также поделился прогнозами о том, как подобные машины могут радикально преобразить мир.

Квантовые компьютеры представляют собой особые вычислительные устройства, чья мощность растет экспоненциальным образом благодаря использованию законов квантовой механики в их работе. Все подобные устройства состоят из кубитов — ячеек памяти и одновременно примитивных вычислительных модулей, способных хранить в себе спектр значений между нулем и единицей.

Сегодня есть два основных подхода к разработке подобных устройств — классический и адиабатический. Сторонники первого пытаются создать универсальный квантовый компьютер, чьи кубиты подчинялись бы тем правилам, по которым работают обычные цифровые устройства. Эксплуатация подобного вычислительного устройства в идеале не будет сильно отличаться от того, как инженеры и программисты управляют обычными компьютерами.

Адиабатический компьютер проще создать, но он ближе по принципам своей работы к арифмометрам, логарифмическим линейкам и аналоговым вычислительным машинам начала прошлого века, а не к цифровым устройствам современности.

В прошлом году сразу несколько команд ученых и инженеров из США, Австралии и ряда европейских стран заявляли о том, что близки к созданию подобной машины. Лидером в этой неформальной гонке считалась группа Джона Мартиниса, разрабатывающая необычный «гибридный» вариант универсального квантового вычислителя, сочетающего в себе элементы аналогового и цифрового подхода к таким расчетам.

Большая квантовая игра

Михаил Лукин неожиданно для всех опередил Мартиниса, заявив 14 июля 2017 года о том, что его команде удалось создать 51-кубитную машину, и пообещав рассказать о принципах ее работы и устройства в одном из ведущих научных журналов, что произошло уже в конце ноября.

Неожиданность заявления Лукина во многом была связана не только с самим фактом создания столь сложной машины, но и с тем, что она была основана не на тех квантовых технологиях, «алмазных» кубитах, которые его команда разрабатывала на протяжении последнего десятилетия.

«Мы не отказывались от них и продолжаем работу и с алмазами, и с другими аналогами твердотельных систем. Многие из наших разработок сегодня используются не только в рамках наших собственных экспериментов по созданию квантовых компьютеров и сетей, но и на практике, в качестве различных сенсоров», — заявил ученый.

Как отметил Лукин, его команда параллельно думала о применении других вариантов создания квантовых компьютеров. По его словам, эксперимент с нейтральными атомами возник не на пустом месте — Лукин и его коллега Игнацио Ширак (Ignatio Cirac) впервые задумались об этом еще в 2001 году, но только сейчас им удалось реализовать эту идею благодаря развитию лазерных и квантовых технологий.

«В принципе, как мне кажется, еще очень рано объявлять победителя в «квантовой гонке» — разные квантовые платформы имеют свои плюсы и минусы. Поэтому нам крайне важно не фокусироваться на одной из версий, а исследовать все возможные варианты», — продолжает Лукин.

Так художник представил себе то, как работает квантовый компьютер Михаила Лукина и его коллег

К примеру, атомные и ионные кубиты, на базе которых Лукин и его «конкуренты» из университета Мэриленда под руководством Кристофера Монро (Christopher Monroe) создали свои квантовые вычислители, отличают высокая гибкость и удобство в работе.

«Кубиты на базе холодных атомов и ионов невероятно гибки в работе — фактически ими можно двигать, перепрограммировать и менять их конфигурацию прямо во время проведения вычислений. В этом плане твердотельные платформы, которые создают наши австралийские коллеги на базе кремния и фосфора, им сильно уступают, так как их почти нельзя поменять после того, как был создан чип», — отмечает физик.

Этот плюс атомных и ионных систем, как считает Лукин, позволит в ближайшее время занять лидирующие позиции в «квантовой гонке», так как ничто, в принципе, не мешает ни его команде, ни группе Монро создать более сложные вычислительные системы, которые будут включать в себя не десятки, а сотни кубитов.

Атомные кубиты, по мнению основателя РКЦ, смогут достичь этой отметки быстрее, чем их ионные аналоги, так как их гораздо проще контролировать, чем большое число ионов, несмотря на то, что пока первые уступают вторым в качестве работы.

«Дело в том, что при повышении числа ионов они начнут все сильнее отталкивать друг друга, в результате чего система станет неустойчивой. Крис и его коллеги смогли решить эту проблему для 53 ионов, однако что произойдет дальше, пока не понятно. Будет очень интересно взглянуть на то, как станет развиваться ситуация, когда мы выйдем на уровень в несколько сот кубитов», — поясняет исследователь.

Квантовые шрамы

Главным своим достижением профессор Лукин считает не сам факт создания компьютера, а необычный квантовый феномен, который удалось открыть его команде, наблюдая за поведением атомов и электронов во время работы этого вычислительного устройства.

«Мы перешли порог, когда можем совершать открытия, используя подобные машины. Сейчас теоретики думают о том, как можно объяснить то устойчивое состояние, которое возникает в нашей системе, если привести ее в неравновесие. Сейчас они пытаются объяснить это, используя некий аналог математической теории хаоса, называя этот феномен «квантовыми ранами» или «квантовыми шрамами». Как мне кажется, все самое интересное в ближайшие годы будет открыто именно здесь», — заявил физик.

Несмотря на то что квантовая машина, созданная Лукиным и его коллегами, представляет собой адиабатический компьютер, те же самые кубиты, как отметил ученый, можно использовать и для создания универсальных квантовых вычислителей.

«Безусловно, мы могли бы проводить такие эксперименты прямо сейчас, но нужно понимать, что сегодня в нашей области науки нет четкой границы между адиабатическим подходом и принципами, которые используются при реализации отдельных логических операций. Высокая гибкость и настраиваемость нашей системы еще больше размывает эту границу. Скорее всего, гибридный подход к вычислениям, сочетающий плюсы того и другого, будет самым интересным для нас», — пояснил ученый.

51-кубитный квантовый компьютер М. Д. Лукина

Как отметил Лукин, его команда уже работает над созданием алгоритмов коррекции ошибок и соответствующей архитектуры, которая позволяла бы их воплощать на базе атомных кубитов, однако подобные опыты имеет смысл проводить только после того, когда вычислительных модулей станет значительно больше.

«Пока мы не знаем, как создать компьютер, состоящий из нескольких тысяч или даже сотен кубитов. Добавление алгоритмов корректировки ошибок повысит сложность такой системы еще на порядок, и мы просто не понимаем, как такую систему можно масштабировать. Скорее всего, мы сейчас даже отдаленно не можем представить себе то, как будет выглядеть подобный универсальный и расширяемый компьютер будущего», — заявил Лукин.

По его словам, первые крупные квантовые компьютеры, вероятно, будут иметь не монолитную архитектуру, а состоять из «модулей» — наборов из нескольких десятков кубитов. Эти блоки свяжут между собой при помощи специальной сети, так называемого квантового интернета, что позволит им проводить достаточно сложные и объемные вычисления, недоступные для реализации на обычных суперкомпьютерах.

Практическое «квантовое превосходство»

Другой большой проблемой станет, как бы это парадоксально ни звучало для обывателя, проверка того, выдают ли подобные машины корректные результаты. Сложность заключается в том, что обычные суперкомпьютеры в принципе не могут проверить результаты квантовых вычислений, если число кубитов достигнет той отметки, когда машины на их базе станут полезными на практике.

Как считает Лукин, для их проверки не обязательно создавать сложные алгоритмы и хитрые математические подходы, которые сейчас разрабатывает команда ученых под руководством Джона Мартиниса (John Martinis). Для этого, по мнению физика, достаточно попытаться решить при их помощи известные оптимизационные задачи, например распределить потоки машин по городу или спрогнозировать поведение экономики страны.

«Что точно можно сделать — попробовать решить оптимизационную задачу. Прелесть таких задач заключается в том, что решать их сложно, а проверить — очень просто. Есть множество алгоритмов, которые могут эффективно справляться с ними, используя относительно немного — около 100 или 200 — кубитов. И если они покажут себя с хорошей стороны, то тогда мы решим сразу две актуальные проблемы — покажем, что такие компьютеры полезны и что они работают корректно», — отмечает Лукин.

Есть и другие квантовые «программы», позволяющие решить схожие задачи, такие, например, как знаменитый алгоритм Шора, позволяющий взломать систему шифрования RSA, но они имеют более узкий спектр применения и экономическую нишу.

Оптимизационные задачи, в свою очередь, затрагивают огромное число областей науки и жизни, в том числе искусственный интеллект и машинное обучение, и их эффективная реализация резко расширит поле, где квантовые компьютеры могут применяться. Подобная демонстрация практического «квантового превосходства», как считает Лукин, привлечет внимание и деньги инвесторов.

Этот успех станет большим плюсом и для науки — только реальная квантовая машина, по мнению гарвардского физика, позволит ученым, занимающимся разработкой программ для будущих квантовых компьютеров, проверить множество алгоритмов и теорий.

«Если посмотреть на то, как развивались классические компьютеры (об этом, кстати, писал сам Питер Шор), можно увидеть, что на заре их развития существовало много алгоритмов, которые считались тогда очень эффективными. Но оказалось, что многие из них бесполезны на практике. И только недавно математики выяснили, почему они не работают. То же самое, как мне кажется, произойдет с квантовыми компьютерами — жизнь полна сюрпризов», — заключает Лукин.

news.rambler.ru

Началась гонка за квантовыми технологиями

На фоне того, как технологические гиганты вроде Google стремятся достичь превосходства в квантовых технологиях, другие страны также включаются в гонку за лидерство в мире квантовых вычислений.

Интересно отметить, что, согласно рыночным отчетам, в 2019 году мировой рынок квантовых вычислений составил $88,1 миллиарда.

В недавно опубликованном исследовании был составлен рейтинг внедрения технологии квантовых вычислений, где США возглавили список. При составлении рейтинга принимался во внимание индекс набора характеристик — исследования, развитие и внедрение квантовых технологий.

Читайте также: Квантовая механика и переселение души

1. Соединенные Штаты: федеральное правительство подписало законопроект, в соответствии с которым в следующее десятилетие в исследования квантовых вычислений будет вложено $1,2 миллиарда.

2. Канада: Канада планирует инвестировать миллиард долларов в исследование технологий квантовых вычислений.

3. Германия: правительство инвестирует 650 миллионов в течение следующих двух лет, чтобы поддержать переход квантовых технологий из фундаментальных исследований в готовые к применению решения.

4. Франция: Франция планирует инвестировать 10 миллионов евро в квантовые технологии в течение следующих 4 лет. Различные инициативы включают в себя создание фонда Quantonation, призванного в общей сложности собрать 40 миллионов для инвестирования посвященной этой теме стартапов.

5. Британия: правительство Британии объявило о выделении £153 миллионов для создания в конечном итоге коммерческого продукта квантовых вычислений. Кроме того, с момента своего создания в 2014 году, в рамках Национальной программы квантовых технологий Британии в исследования уже был инвестирован £1 миллиард.

6. Нидерланды: Нидерланды планируют инвестировать 135 миллионов в квантовые технологии в ближайшие 10 лет.

7. Россия: Россия планирует инвестировать $3 миллиарда в изучение квантовых вычислений в специально созданном для этих целей Российском квантовом центре.

8. Китай: Одна из главных его целей — превзойти США и стать технологическим лидером. В стране осознают стратегическую важность квантовых технологий для своей экономики а также для военных ресурсов.

9. Южная Корея: Южная Корея объявила об инвестировании 40 миллионов долларов в квантовые вычисления в течение следующих пяти лет.

10. Япония: Япония планирует инвестировать более 270 миллионов долларов.


www.dal.by

разработки 2017 года / Университет ИТМО corporate blog / Habr

Прошлый год был отмечен множеством разработок, связанных с квантовыми коммуникациями. Одной из наиболее «громких» новостей в этой связи стала информация об ученых из Китая, которые организовали передачу данных в рамках квантовой сети на расстояние более 1200 километров. По словам Scientific American, этот эксперимент выводит Китай в лидеры «квантовой гонки» за создание безопасной глобальной сети квантовых коммуникаций.

Расскажем, чем примечателен этот эксперимент и какие еще разработки в сфере квантовых коммуникаций развивались в прошлом году — в том числе в Университете ИТМО.

Фото Университета ИТМО

Что сделали в Китае


В 2017 году китайские исследователи сделали серьезный шаг к модели создания масштабной квантовой сети. В рамках своего эксперимента китайские ученые поставили рекорд по дальности квантовой телепортации. В отличие от «наземных» проектов, когда прием и передача запутанных частиц происходит по оптоволокну, в китайском эксперименте для передачи квантового сигнала использовался запущенный в 2016 году на околоземную орбиту спутник квантовой связи Мо-цзы (назван в честь древнекитайского философа). Использование спутника позволяет сделать передачу сигнала более надежной (благодаря тому, что в вакууме на фотоны, находящиеся в запутанном состоянии, меньше подвержены внешнему воздействию) и, следовательно, передавать сигнал на большие расстояния.

Николя Жисен, профессор из Женевского Университета, заявил, что «Этот проект демонстрирует, что глобальные квантовые коммуникации возможны и будут реализованы в ближайшем будущем». 600-килограммовый «Мо-цзы» для Китая — первый из целого семейства спутников, которые планируется создать в рамках программы проведения квантовых экспериментов в космосе (Quantum Experiments at Space Scale, QUESS).

Ложка дегтя


Научные обозреватели считают, что проведенный эксперимент сложно назвать первым этапом реального создания глобальной сети квантовых коммуникаций — скорее это доказательство того, что подобная сеть в принципе может быть создана. Для организации квантовых коммуникаций, имеющих практическую полезность, объем данных, которыми обменивается Мо-цзы с наземными станциями, оказывается слишком мал.

Другие проекты по организации квантовой сети коммуникаций с использованием спутников пока демонстрируют более скромные результаты: спутник Канадского космического агентства будет запущен в космос только через 5 лет, другие проекты, например, разработки из Национального университета Сингапура, имеют ограниченные возможности — по сравнению с тем, что удалось в рамках эксперимента с Мо-цзы.

Альтернативный подход разрабатывают ученые из научно-исследовательского центра «Институт науки о свете» Общества Макса Планка. Там работают над созданием протоколов квантовой коммуникации для систем, уже установленных на европейских спутниках из космической программы «Коперник». По словам авторов проекта, их разработки не используют состояние квантовой запутанности, но при этом в течение ближайших пяти лет смогут использоваться для передачи квантового ключа.


Фото Университета ИТМО

Проекты Университета ИТМО


Наряду с глобальной космической сетью, не теряют актуальности и проекты, реализующие передачу запутанных фотонов на меньшие расстояния с помощью оптоволокна.

Такие проекты развиваются и в России — над ними, в частности, работают в Университете ИТМО. Решение развивать это направление в Университете приняли более 10 лет назад — хотя тогда, как отмечает декан факультета фотоники и оптоинформатики Сергей Козлов, не было уверенности в том, что ученые Университета ИТМО смогут достичь успеха в этой области:

Мы поняли, что это направление станет важным, 12 лет назад, хотя тоже могли промахнуться, ничего нового не придумать и прийти в тупик. Но сейчас в Университете ИТМО уже есть малое инновационное предприятие «Квантовые коммуникации», которое занимается квантовой криптографией.

В итоге в 2014 году сотрудники компании «Квантовые коммуникации» запустили первую в России городскую линию квантовой связи, а в прошлом году реализовали первую в СНГ многоузловую квантовую сеть, связывающую коммутационные станции компании «Таттелеком» и здания квантового центра КНИТУ-КАИ в Казани.

Особенности разработки из Университета ИТМО состоят в том, что она задействует существующие каналы передачи информации (эта особенность была использована в рамках создания многоузловой квантовой сети), позволяет передавать данные на расстояния более 200 км. на скоростях выше, чем у зарубежных аналогов, и с большой эффективностью.

Все это достигается за счет использования поднесущих частот, когда в результате фазово-частотной модуляции квантовые сигналы выносятся на соседние частотные компоненты (более подробно о том, как реализована эта разработка, мы рассказывали в этом материале).

В этом году разработки в сфере квантовой криптографии и квантовых коммуникаций продолжатся — как на земле, так и в космосе. Вне зависимости от того, какие именно решения будут использованы при реализации сети квантовой коммуникации, у этого направления большое будущее — особенно учитывая развитие Интернета вещей и технологий «умного» города:

«Любые устройства, которыми мы сейчас пользуемся в повседневной жизни – светофоры, мобильные телефоны – используют шифрование. И постепенно мы можем настраивать квантовую криптографию для использования и в таком масштабе, и интегрировать классических потребителей коммуникаций в защищенные каналы передачи данных», – говорит Артур Глейм, гендиректор ООО «Квантовые коммуникации».

habr.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о