Зовсім скоро: уряд США планує провести квантовий інтернет по всьому континенту

Аргонська національна лабораторія отримала $61 млн від Міністерства енергетики США на створення квантового інтернету нового покоління.

Про це пише видання Data Center Dynamics.

Бюджетні гроші виділили на три проєкти, які повинні стати наступними етапами з розробки систем однофотонного зв'язку. Одним із найбільш амбітних можна назвати створення протоколу, покликаного зв'язати кілька наявних квантових мереж подібно до того, як це реалізовано в звичайному Інтернеті.

Учені з Аргонської лабораторії планують з'ясувати, як зробити різні квантові компоненти сумісні одна з одною, забезпечивши при цьому надійне передавання інформації. У них вже є квантова мережа, пригожа для таких випробувань.

Щоб створити глобальну мережу нового покоління, необхідно провести оптичні волокна між містами, але не тільки. Сучасні інтернет-протоколи, наприклад, TCP/IP, дозволяють різним системам безперешкодно взаємодіяти між собою, і квантовий зв'язок повинен забезпечити користувачам ті ж можливості. Інженерам необхідно зробити так, щоб квантовий інтернет дозволяв обробляти різні типи даних за допомогою популярних пристроїв, а для цього потрібні специфічні протоколи зв'язку.

Учений Мартін Сухара разом із колегами з Університету Чикаго й Іллінойського університету в Урбані-Шампейн вирішив розробити протокол, який керуватиме різними типами кодування квантової інформації. Інженери вивчать, як квантові стани перетворюються з одного типу на інший усередині квантової мережі з декількома відправниками та одержувачами.

"Квантовий інтернет, звичайно, вимагає розробки абсолютно нової інфраструктури для обміну інформацією", — зазначив Сухара. — "Наша команда витратить грантові кошти від Міненергетики на розробку практичних протоколів, які стануть свого роду попередниками квантового інтернету на нашому континенті".

"Повсюдне впровадження квантових обчислень створить нові типи комп'ютерів і прискорить нашу здатність обробляти інформацію і вирішувати складні проблеми, такі як зміна клімату", — додала міністриня енергетики США Дженніфер М. Гранхольм.

Інший проєкт лабораторії під назвою QuEEN-M вдає із себе мікроскоп із квантовим емітерним електронним наноматеріалом, який допоможе створювати мікровипромінювачі для передавання сигналів по квантових мережах. У теорії, така мережа може споживати дуже мало енергії і працювати з мінімальною затримкою за допомогою крихітних квантових випромінювачів, що створюють одну-єдину частку світла для передавання даних.

В основі третього проєкту — квантове сховище з високою щільністю. За словами вчених, для зберігання даних можна використовувати обертання окремих частинок, яке відбувається через дефекти в глибині кристала. Щоб маніпулювати цими частками, необхідно насамперед вивести дефекти на поверхню кристала.

"Ми стоїмо на порозі фундаментальних досліджень і розробки квантових технологій наступного покоління", — заявив керівник Лабораторії Atomic Quantum Information Surface Science Джеффрі Гест.

Раніше фізики вперше вперше об'єднали квантовий комп'ютер та оптоволокно. Інноваційна система легко створює нові кубіти і може працювати за кімнатної температури, не перегріваючись.