Квантовые сети научили самовосстанавливаться — учёные RPI проложили путь к безопасному интернету будущего

02.05.2025 20:58:00 | iXBT.com

Группа исследователей из Политехнического института Ренсселера (RPI) совершила прорыв в создании квантовых сетей — технологии, которая в будущем может стать основой для сверхбыстрой и абсолютно защищённой передачи данных. Их работа, опубликованная в авторитетных журналах Physical Review Letters и Science Advances, предлагает решение главной проблемы квантовой коммуникации: как сохранить «связь» между частицами на расстоянии, даже после передачи информации.

В основе технологии лежит феномен квантовой запутанности, которая соединяет частицы, позволяя им мгновенно обмениваться состояниями, независимо от расстояния. До сих пор после каждого сеанса связи такая «нить» рвалась, делая сеть непригодной для новых задач. Команда под руководством Сянъи Мэна нашла способ непрерывно восстанавливать запутанность, используя стратегию «резервных путей».

Перколяционные отображения квантовой сети (QN). Источник: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt2404

Инженеры RPI предложили не чинить «нить», а сразу строить несколько параллельных. Если одна занята или повреждена, данные идут по другим. Этот принцип, называемый мультиплексированием, обеспечивает устойчивость сети к помехам и сбоям, которые неизбежны в реальных условиях. Более того, в квантовых системах такой подход работает эффективнее, чем в классических, открывая путь к созданию масштабируемых решений.

«Наша стратегия позволяет сетям расти, не теряя стабильности, — объясняет Мэн. — Это ключ к будущему, где квантовые процессоры, подобно современным серверам, смогут обмениваться данными без риска взлома». Учёные уже сотрудничают с Национальной лабораторией Брукхейвена в рамках инициативы Министерства энергетики США по разработке устойчивых квантовых систем. Параллельно студенты RPI получают практический опыт, работая с реальными квантовыми компьютерами в лаборатории Мэна.

Прогресс в этой области особенно важен на фоне успехов IBM и других компаний, чьи квантовые чипы становятся мощнее. Чтобы объединить их в вычислительные кластеры, потребуются именно такие сети — способные передавать огромные объёмы данных без потерь. Исследование RPI не только приближает эру квантового интернета, но и закладывает фундамент для технологий, которые сегодня кажутся фантастикой: от шифрования, недоступного для взлома, до распределённых квантовых вычислений, решающих задачи в секунды, на которые современным суперкомпьютерам нужны годы.

Подробнее