Ilustracija kvantnega računalnika

UArizona vodi mednarodna partnerstva za krepitev razvoja interneta prihodnosti

Daniel Stolte, Univerzitetno komuniciranje

Danes

Tisti Univerza v Arizoni Center za kvantna omrežja vodi novo mednarodno raziskovalno in razvojno partnerstvo, ki raziskuje tehnologije, ki bodo tvorile temelje kvantnega interneta.

Partnerstvo z raziskovalnimi centri v Republiki Irski in Severni Irski je omogočila skupna naložba v višini 3 milijonov USD iz Nacionalne znanstvene fundacije, Irske znanstvene fundacije in Ministrstva za gospodarstvo Severne Irske.

Čezatlantsko partnerstvo, imenovano CoQREATE, kar pomeni Convergent Quantum Research Alliance in Telecommunications, se bo osredotočilo na razvoj tehnologije, ki zagotavlja povezljivost med kvantnimi računalniki na kratke in dolge razdalje.

Kvantni računalniki se hitro razvijajo, prve naprave so že komercialno dostopne. Za razliko od običajnih računalnikov, ki uporabljajo električne naboje v polprevodnikih – ki jih običajno imenujemo “ničle in enice” – kvantni računalniki črpajo iz kvantnih mehanskih učinkov, znanih kot kvantni biti ali “kubiti”, zaradi katerih so za več velikosti hitrejši in zmožnejši določenih ogromnih . zapleteni izračuni.

“Ker računajo s kubiti, omrežni kvantni računalniki zahtevajo bistveno novo komunikacijsko infrastrukturo, ki je sposobna zanesljivo in hitro prenašati pakete kubitov na velike razdalje, medtem ko se za nekatere svoje funkcije zanašajo na klasični internet,” je dejal. Saikat Guhaprofesor na Univerzi v Arizoni James C. Wyant College of Optical Sciences in direktorica Center za kvantna omrežjaInženirski raziskovalni center nacionalne znanstvene fundacije s sedežem na univerzi.

Guha je dejal, da kvantni internet ne bo nadomestil obstoječega “klasičnega” interneta. Namesto tega bosta soobstajala in sodelovala, da bi omogočila številne nove aplikacije, ki danes niso možne. Kvantni internet potrebuje za delovanje robustno klasično komunikacijsko hrbtenico, s čimer se poveča obremenitev klasičnega omrežja, nekatere temeljne tehnologije obstoječega interneta pa je treba posodobiti, da bodo združljive s kvantno komunikacijo.

CoQREATE je poskus ugotoviti, kako lahko ti dve tehnologiji delujeta skupaj,« je dejal Guha.

Partnerstvo združuje štiri velike raziskovalne centre: Center za kvantna omrežja; Znanstvena fundacija Irska Raziskovalni center za prihodnja omrežja in komunikacije; the Irski fotonski integracijski center, Center odličnosti za raziskovanje in izobraževanje v fotoniki; kvantne tehnologije na Queen’s University na Severnem Irskem. Projekt zagotavlja financiranje vsaj 10 raziskovalnih mest.

Kvantni računalniki imajo potencial za opravljanje številnih računskih nalog hitreje kot klasični računalniki in v nekaterih primerih rešujejo probleme, ki jih klasični računalniki z današnjo računalniško močjo ne morejo rešiti. Kvantno računalništvo izkorišča dva kvantnomehanska pojava:

  • superpozicija – zmožnost stanja fizičnega sistema, da sta dve nasprotni stvari hkrati, kot v slavnem Schrödingerjevem mačjem miselnem eksperimentu, v katerem je mačka v superpoziciji mrtve in žive
  • zapletanjekoordinacija kvantnih stanj dveh ali več delcev, ki služijo kot računski bitovi, ki je močnejša od tistega, kar je mogoče v kraljestvih klasične fizike

Kvantni internet bo presegel zmogljivosti današnjega interneta zaradi edinstvenih prednosti prepletenosti, ki bo izboljšala internet na vsaj dva pomembna načina, je dejal Guha.

“Prvič, omogočil bo na fiziki temelječo komunikacijsko varnost in zagotovila zasebnosti v večstranskih transakcijah, ki jih ne more ogroziti nobena količina računalniške moči,” je dejal. “Drugič, ustvaril bo globalno mrežo kvantnih računalnikov, procesorjev in senzorjev, ki so v osnovi zmogljivejši od današnje tehnologije. To bo prineslo napredek brez primere v porazdeljenem računalništvu in močnih teleskopskih sistemih z dolgo bazo ter varen dostop do kvantnih računalnikov za javnost .”

Povezovanje računalnikov prek kvantnega interneta omogoča kvantno računalništvo s še večjo računalniško močjo v primerjavi s posameznimi računalniki. Novi internet bo skupek repetitorjev, usmerjevalnikov, stikal in drugih elementov, ki omogočajo distribucijo prepletenosti na velike razdalje: po mestih, državah in končno celinah.

»Poleg tehničnega vidika je CoQREATE Partnerstvo bo vključevalo raziskavo družbeno-tehnične konvergence, da bi v program vnesli širšo družbeno perspektivo,” je dejal Guha. “Ta raziskava se bo osredotočila na družbene vplive kvantnih internetno omogočenih tehnologij glede zasebnosti in varnosti, ki so nujno implicitne pristranskosti, vgrajene v tehnologijo. enak dostop in izobraževanje.”

Leave a Comment

Your email address will not be published.