The Quantum Internet | Stephanie Wehner | TEDxVienna

[Музыка]
Я хочу задать вам вопрос, что
произошло 29 октября 1969 года
посадка на Луну близко, но на этом
день произошло нечто столь же огромное
а именно первое сообщение было отправлено
Интернет
поэтому позвольте мне объяснить, насколько это сложно
на самом деле было отправить это первое сообщение
так что интернет был супер крошечным и на
полчаса 10:00 вечера
исследователи собрались в Лос-Анджелесе
Анджелесе и в Стэнфорде в Менло-Парке
для отправки первого тестового сообщения, и они
согласились отправить журнал сообщений в
например, глядя на удаленный компьютер и
потому что это было сложной задачей, которую они называли
друг друга по телефону убедитесь, что
сообщение прибыло так, что были эти парни
в Лос- Анджелесе за компьютером и
они набирают первую букву L и он
спросил по телефону, вы видели L
возбужденное сообщение возвращается да да мы
см. L, и мы отправили первую букву
через Интернет они набрали второй
письмо Бо и снова спросил , видели ли вы
O, и он сказал, что да, мы также видим O
и они набрали букву G и
система разбилась
поэтому Интернет немного больше
теперь, и мы используем его для
количества данных, которые я недавно перенес
в новую квартиру и так же, как в
многие места в мире, я подписался на
Интернет, как вы подписались на власть или
вода в Интернете повсюду, и это
конечно, изменили то, как мы живем
сегодня я работаю над квантом
интернет, потому что я считаю, что он
так же революционизируют мир так
Конечно, вы спрашиваете, что это такое
квантовый Интернет, так что на поверхности это
очень похож на классический Интернет
есть компьютеры, и мы собираемся отправить
данные только с одного компьютера на другой
на квантовом Интернет это
квантовый компьютер, и я посылаю квантовую
квантов данных или кубитов данных от одного
место для другого, чтобы эти кубиты были
довольно особенный, например, мы не можем
копировать кубит в отличие от классического бита, который
может быть либо 0, либо 1
кубит может быть как 0 и 1 в том же самом
время , так что вы можете себе представить , что вместо
отправки фотографий кошки, которая
либо мертвым, либо живым мы собираемся
отправьте кошку Шредингера, которая
мертвые и живые или 0 и 1 при этом
так что эти кубиты довольно круты, но
это подводит нас к вопросу, почему мы
хотите отправить их так, чтобы квант
В Интернете есть много приложений , которые
невозможно в Интернете сегодня можно
делают многие вещи более эффективными и в
факт использования квантового Интернета
вам также не нужно иметь большой
квантовый компьютер дома
поэтому, возможно, самое известное приложение
квантового Интернета — использовать его для
безопасная связь настолько безопасна
коммуникация означает, что я собираюсь
отправлять данные вам, как моя кредитная карта
информации или, может быть, государственной тайны, и я
хочу , чтобы никто не в состоянии слушать в
это сообщение квантовый интернет
позволяет использовать квантовый ключ
распределения, которое обеспечивает безопасное
связь, чья безопасность зависит только от
по законам квантовой механики в
особенно это безопасно, даже если некоторые
соглядатай пытается подглядывать в
наше общение имеет квантовый компьютер
и он остается безопасным, даже если это
Подслушиватель покупает квантовый компьютер
завтра, так что это довольно хорошо, но
квантовый Интернет имеет много других возможностей
менее известные приложения, которые
лично я нахожу, наверное, еще больше
с помощью квантового Интернета мы можем
использовать квантовый компьютер в облаке, чтобы
квантовые компьютеры обещают решить многие
проблемы намного быстрее, чем классические
компьютер, в частности, мы считаем, что
они очень хорошо имитируют
проблемы квантовой химии, поэтому вы
может представить, что в будущем, если вы
хотите изучить новый материал или новый
медицина, которую вы не первый раз входите в лабораторию
и с некоторыми чрезвычайно долгими потребностями
эксперимент, но вы в первый раз
быстрое моделирование на вашем квантовом
компьютер, чтобы понять , имеет ли смысл
на все теперь квантовые компьютеры довольно
дорогой, я ожидаю, что буду
на самом деле быть мертвым к тому времени, когда мы все
иметь квантовый компьютер дома или в
наш офис, но, конечно, мы хотим использовать
эта вычислительная мощность
поэтому первые квантовые компьютеры
скорее всего , будет где — то в
облако, и я собираюсь заплатить за использование
что в течение часа
теперь, возможно, я хочу использовать этот квант
компьютер для выполнения моделирования на некоторых
проприетарный материал или, возможно, даже мои
собственной ДНК, поэтому я не хочу давать свою ДНК
к этому квантовому компьютеру, так что получается
что с использованием квантового Интернета мы можем использовать
этот удаленный квантовый компьютер в
облако надежно в том смысле, что оно
не знаю, что мы будем использовать для
квантовый Интернет также может делать все виды
других интересных вещей, как это хорошо на
синхронизировать часы намного больше
точнее, чем это можно сделать классически
может использоваться для повышения пароля
идентификация на некотором сервере далеко
и с любопытством мы можем даже использовать его для
лучше в онлайн- игре, так что это
об этих кубитах, которые так особенны
что он позволяет использовать все эти приложения
к кубитам можно запутать с помощью
квантовый Интернет
теперь запутывается и по-прежнему звучит
довольно таинственный, но на самом деле
только две особенности квантового
запутанности , которые лежат на дне
все эти приложения, поэтому, если вы
понимайте эти две функции, которые вы будете
имеют довольно хорошую интуицию того, что
квантовый Интернет хорош для того, что
эти две функции, поэтому первая из них
скажем,
Я использовал квантовый Интернет для
запутать кубит здесь, в Вене, с
где-то вниз, где-то внизу
Сидней и я собираюсь выполнить
измерение на моих кубитах и ​​давайте
Представьте себе друга в Сидней
точно такое же измерение теперь, если вы
сделаем то же измерение, которое мы получим
тот же результат измерения
мгновенно вы можете думать о
измерения , как задать вопрос на
qubit Я могу спросить кубиты, вы указываете
оставил
или вы указываете правильно, и если я спрошу
вопрос Майку, который вы едите здесь, в
Вена и мой друг спрашивают об этом
вопрос в Сиднее, тогда, если я увижу
слева он увидит влево, и если я увижу прав
он был прав
и это происходит мгновенно даже
хотя ответ не определен
досрочно, и здорово, что
он действительно работает для любого вопроса, который
мы могли бы попросить вас диск, если я
спросил вас, красный или зеленый, мы бы
то же самое мы получаем всегда
тот же ответ, так что запутывание максимально
скоординировано, и именно эта функция
делает его естественным образом подходящим для задач
которые требуют координации или
синхронизация, так что помните, я сказал там
были две особенности квантовой
запутанность, так что это вторая
имеют вторую особенность квантовой
запутанность в том, что она по своей сути
если у меня есть два кубита, и они
полностью запутались друг с другом
то это физически невозможно для любого
другой кубит или вообще что-либо еще в
Вселенная , чтобы иметь какую -то долю в этом
это означает, что если у меня есть
кубит, который полностью запутан
ваш кубит никого больше не может иметь долю
от запутанности, которую мы запутали
кубиты образуют частное соединение, которое нет
другой может поделиться таким запутанностью
не могут быть разделены, и это неотъемлемо
частный, и именно эта функция делает
он, естественно, очень подходит для
коммуникация помнит эти два
функции
он максимально скоординирован и
по сути частной, так что теперь я сказал вам
все это о кубитах и
запутанность, но учитывая, что квант
запутанность настолько крута, что вы можете спросить
почему у нас нет квантовой интимной
оказывается, что мы действительно можем отправить
кубиты на короткие расстояния
вы можете выйти в интернет и купить
коммерчески доступная коробка, которая выполняет
квантовое квантовое квантовое обеспечение
связь по стандартной телекоммуникационной
волокна на расстояниях примерно 100
километров, поэтому реальная проблема в
создание квантового Интернета — это
эти кубиты путешествовать дальше
эти сто километров, так что, конечно
вы можете спросить, почему это так
трудно для этих кубитов пройти
если я хочу отправить
кубите по линии связи, мы
отправив одну фотоновую одну частицу
свет, чтобы вы могли представить, что если я возьму
одна единственная частица света, и я посылаю
это очень скоро линия связи
он будет потерян
помните, что и кубиты не могут быть
скопирован так, что если он потерян, он ушел
Я не могу повторно отправить и повторить попытку, чтобы
мы надеемся надолго отправить эти кубиты
расстояния так к счастью, как и я
мы можем фактически отправить их
короткие расстояния, поэтому давайте поместим как ящик
в середине, и ящик не до сих пор
налево, и это не так
вдали от права, а именно достаточно близко
что я могу отправлять кубиты как из
слева и справа на поле все
правильно
давайте попробуем, что мы собираемся сделать
мы собираемся взять два запутанных кубита
слева, и я отправлю один
из них в коробку не за горами
поэтому мы можем сделать то, что я собираюсь принять
еще два кубита, которые запутаны
Я отправлю одного из них в коробку
так что теперь у нас есть запутанность с этим
поэтому здорово, что есть
процедура, называемая перепутанием
с которыми мы можем склеить это запутывание
вместе и создавать запутанность над
все это довольно круто
поэтому такой ящик называется квантом
повторитель, и мы можем использовать его для создания
запутывание на большие расстояния, но
вы, вероятно, говорите, что об этом
вы пообещали нам, что мы
может отправить моих кошек Шредингера
конкретные кубиты данных, которые я хочу
отправьте куда-нибудь еще, так что есть хороший
особенность кванта , если мы имеем
запутывание, мы можем теперь отправлять данные
кубитом, телепортируя его так, чтобы мы
возьмите мой желтый кубит данных и я телепортирую
это с другой стороны
так что таким образом мы можем отправить кубиты в течение долгого времени
расстояния, поэтому мы, вероятно, говорим вам
знайте, что этот разговор становится все более
фантастический по минутам
сначала есть эти кубиты, теперь мы
даже собирается телепортировать их, чтобы мы
фактически активно работают над этим
коробка
квантовый ретранслятор и к 2020 году мы
хотел первой демонстрации
сети в Нидерландах, которая
демонстрирует эту коробку
квантовый повторитель мог бы стать
первый квантовый Интернет в мире, который
фактически связывает малый квант
компьютеры с небольшими квантовыми процессорами в
таким образом, что мы можем отправлять кубиты из
любой из этих квантовых
другой мы можем запутать
любой из
два города , так что вы можете сортировать думать , что
мы теперь находимся на краю кванта
1969, а в 2020 году мы хотим
первое квантовое сообщение о том, что может быть
первый квантовый интернет спасибо
очень
[Аплодисменты]