• Передача информации быстрее скорости света. Построение систем дальней связи


    В современном мире системы связи играют важную роль в развитие нашего мира. Каналы передачи информации буквально опутывают нашу планету, связывая различные информационные сети в единую глобальную сеть Интернет. Дивный мир современных технологий включает в себя передовые открытия науки и техники, не редко связанные также с удивительными возможностями квантового мира. Можно с уверенностью сказать, что на сегодняшний день квантовые технологии прочно вошли в нашу жизнь. Любая мобильная техника в наших карманах оснащена микросхемой памяти, работающая с использованием квантового туннелирования заряда. Подобное техническое решение позволило инженерами компании Toshiba построить 1984 году транзистор с плавающим затвором, ставшим основой для построения современных микросхем памяти. Мы каждый день пользуемся подобными устройствами, не задумываясь, на чем основана их работа. И пока физики ломают голову пытаясь объяснить парадоксы квантовой механики, технологическое развитие берет на вооружение удивительные возможности квантового мира.

    В данной статье мы рассмотрим интерференцию света, и разберем способы построения канала связи для мгновенной передачи информации с применением квантовых технологий. Хотя многие полагают, что невозможно передавать информацию быстрее скорости света, при правильном подходе даже такая задача становится решаемой. Думаю, вы сами сможете в этом убедиться.
    Читать дальше →
  • Новая форма управления кубитами может увеличить время устойчивой работы квантового компьютера

    • Перевод

    Предел Гейзенберга преодолеть нельзя, но, если хорошенько посчитать, приблизиться к нему можно




    Квантовые вычисления основываются на контроле квантовых состояний. В последнее время появляется всё больше новостей о том, как квантовые компьютеры что-то вычисляют, и возможность контролировать такие компьютеры воспринимается, как нечто само собой разумеющееся. Но на самом деле, этот контроль всё ещё служит ограничивающим фактором для разработки квантовых компьютеров.

    В сердце всей этой темы находятся кубиты, квантовые объекты, используемые для кодирования информации. Часть возможностей квантового компьютера происходит из того, что кубит можно перевести в состояние суперпозиции, позволяющего организовывать параллельные вычисления. Цель квантовых алгоритмов — такая манипуляция состояний суперпозиции кубитов, чтобы при измерении кубита он возвращал двоичное значение, соответствующее правильному ответу.
    Читать дальше →
    • +16
    • 8,6k
    • 8
  • Китайский спутник использовал квантовую криптографию для проведения защищенной межконтинентальной видеоконференции



      Квантовая криптография позволяет сделать общение людей полностью безопасным, защитив каналы связи от прослушивания. Эта технология становится все более важной. Физики уже давно знают, что квантовые компьютеры (когда они появятся в пригодном для работы виде) позволяют взломать любые типы криптографической защиты. Ну а поскольку появление коммерческих квантовых компьютеров не за горами, то ученым приходится изобретать все более сложные методы защиты данных. Все это — в интересах бизнеса, правительственных организаций, военных.

      В целом, квантовая криптография важна для всех, кому нужна практически стопроцентная защита от взлома. Но здесь есть одна проблема. Дело в том, что квантовая криптография работает с отдельными фотонами, которые и несут квантовую информацию. Но даже лучшие оптоволоконные кабели могут вести фотоны на расстояние не больше 200 км, прежде, чем абсорбционный процесс сделает все эти попытки бессмысленными. Поэтому квантовая криптография ранее работала (и то в тестовом варианте) лишь на коротких расстояниях.
      Читать дальше →
    • Почему количество кубитов – «лажа», а квантовая связь действует только на коротких дистанциях


      Мы стали свидетелями второй квантовой революции, считает профессор физики Александр Львовский. Он аргументирует это тем, что человечество научилось управлять квантовыми системами на единичном уровне.

      Тогда почему квантовый компьютер до сих пор не появился у каждого на столе и не воспроизводит музыку из «ВКонтакте» по невзламываемой квантовой линии связи? Об этом, а также о развитии российской науки и о том, что «круче» – технология блокчейна или квантов, – профессор рассказал лично.

      Александр Львовский – д-р философии, профессор физического факультета Университета Калгари, член научного совета Российского квантового центра (РКЦ), редактор журнала Optics Express, популяризатор квантовой науки.
      Читать дальше →
    • Квантово-устойчивый блокчейн


        В этой статье я расскажу о проблеме безопасности в технологии блокчейн в свете роста производительности квантовых компьютеров, разберу некоторые методы защиты от атак с применением квантового компьютера и о недавно появившемся проекте: Quantum-Resistant Ledger. Как заявляют разработчики, это будет первая в мире платформа, построенная на принципах постквантового шифрования и предназначенная для обеспечения защиты от «квантового удара» на случай быстрого развития этих технологий. Такому удару могут быть подвергнуты платформы, построенные с использованием классических принципов шифрования. Без фундаментальных изменений Bitcoin, Ethereum, Ardor и большинство подобных платформ в недалеком будущем могут оказаться в уязвимости.
        Читать дальше →
      • Физические итоги года


          Привет, Гиктаймс! Настало время подвести научные итоги 2017 года вместе с Американским физическим сообществом. На этот раз редакция APS постаралась на славу и подготовила крайне занимательную подборку новейших достижений фундаментальной науки. Сегодня поговорим о них поподробнее.

          Читать дальше →
        • Четыре новых странных способа проводить вычисления

          • Перевод

          Оптический микроснимок микроэлектродного массива под смесью одностенных углеродных нанотрубок с жидкими кристаллами

          С замедлением закона Мура инженеры с особой тщательностью присматриваются к вариантам, которые помогут продолжать вычисления, когда закон исчерпает себя. Искусственный интеллект наверняка сыграет в этом роль. Возможно, и квантовые компьютеры. Но во вселенной компьютеров есть и более странные вещи, и некоторые из них были показаны на международной конференции по перезагрузке вычислений IEEE в ноябре 2017.

          Также там были показаны некоторые клёвые варианты классических вычислений, например, обратимые вычисления и нейроморфные чипы. Кроме них были представлены и менее знакомые публике варианты, такие, как фотонные чипы, ускоряющие ИИ, наномеханическая гребёнчатая логика и «гиперизмеренческая» система распознавания речи. В этой статье перечислены как странные, так и потенциально эффективные варианты.
          Читать дальше →
        • Сверхпроводящий фотосинтез или как рассферичить вакуумного коня

          Честно говоря, до недавнего времени я думал, что мы несколько ближе к созданию квантового компьютера и квантовым обсчетам реальных систем. Оказалось, что пока это больше напоминает вычисление формы сферического коня в вакууме. Более того, при том, что форма такого «коня» известна изначально, на выходе порой получается что-то среднее между «кубиком» и «медузой». И только сейчас физики потихоньку начинают подбираться к чему-то, действительно похожему на реальность.

          Читать дальше →
        • Ядерное мышление эукариот (научная фантазия)

            Введение


            Для эукариотических геномов характерно наличие большого количества интронов, микро- и минисателлитов, диспергированных элементов, «реликтовых ретровирусов» и прочих нуклеотидных последовательностей, суммарная длина которых более чем на порядок превосходит длину генных экзонов, определяющих первичную структуру белков. Обычно считают, что избыточная ДНК является реликтом эволюции и только засоряет клеточное ядро. В лучшем случае ей отводится роль радиопротектора, защищающего гены от повреждений /1/.

            Такие объяснения достаточно правдоподобны, но недостаточно убедительны. Трудно убедить себя в том, что наш геном является мусорным ящиком, набитым эволюционными отбросами или даже вредными для организма эгоистичными нуклеотидными последовательностями. Возможная радиопротекторная роль этого “мусора” служит слишком слабым утешением.

            Особенно контрастно избыточность генома человека проявилась после завершения его секвенирования. Выяснилось, что в гаплоидном наборе хромосом содержится меньше 30 тысяч генов, и на каждый ген приходится примерно 100 тысяч нуклеотидов. Это значит, что в кодировании белков принимает участие менее 2% хромосомной ДНК.

            Парадоксальность избыточности генома и непостижимость молекулярных основ человеческого разума являются самыми интригующими загадками современной биологии. А что, если эти две загадки имеют общую разгадку?
            Читать дальше →
          • Поиск генераторов истинных случайных чисел


              Знай себе числа генерируй на основе непредсказуемых данных физического мира — немудреная мысль эта преследует человека на протяжении всего пути современной криптографии. Псевдослучайные генераторы чисел (PRNG), основанные на одних лишь математических алгоритмах, предсказуемы или подвержены внешнему влиянию, поэтому аппаратные генераторы, использующие различные источники энтропии, считаются золотым стандартом безопасности.


              Однако даже генераторы реальных случайных чисел (RNG), собирающие непредсказуемые данные физических явлений, имеют недостатки: они могут быть громоздкими, медленными и дорогостоящими в производстве. Нет никакой гарантии, что проприетарная система не открыта для спецслужб — поэтому разработчики FreeBSD, отказались от непосредственного использования аппаратных генераторов, встроенных в чипы Intel.


              Эволюция методов шифрования повлекла за собой необходимость создать более совершенные генераторы — о них и пойдет сегодня речь.

              Читать дальше →

            Самое читаемое