Изпълнителен директор по сигурността и основател на Safe Quantum Inc., работещ с компании, управлявани от данни, за дефиниране, разработване и внедряване на квантово безопасни технологии.
Гети
Въпреки че все още е началото на развитието на квантов интернет, не трябва да е изненада, че пионерът на класическия интернет настоява да намери ефективни начини за внедряване на квантовата технология.
Основана през 1984 г., Cisco изигра значителна роля за възникването на интернет, какъвто го познаваме. Неговите мрежови продукти, решения за интернет свързаност и свързани комуникационни технологии са базирани на интернет протокол или формата на данните, когато се изпращат по мрежа или интернет.
В академична статия, озаглавена „Превключване на пакети в квантовите мрежи: път към квантовия интернет“, публикувана през май 2022 г., изследователите на Cisco повдигат идеята за използване на традиционна интернет технология – превключване на пакети – за ускоряване на развитието на квантов интернет.
Обещанието на квантовия интернет е, че споделените данни могат да бъдат сигурни и практически неподлежащи на хакване, защитавайки информацията на компаниите и правителствата, може би най-големият им актив.
Предизвикателството днес е, че квантовите комуникации са малко тромави. Използвайки технология като квантово разпределение на ключове (QKD), обектите могат да изпращат и получават квантово криптирана информация от точка до точка, използвайки доверени възли в двата края на предаването. Други често срещани квантови мрежови архитектури, които се изследват днес, включват подходи за телепортиране или размяна на заплитане.
Може би най-критичните архитектурни недостатъци на тези подходи са трудностите при преминаване на континентални разстояния, както и липсата на ефективност с доверени възли, както и необходимостта от последователни терминали, което в най-добрия случай е скъпо предложение, както и трудна за постигане мрежова мрежа, която е крайъгълният камък на всички наши напреднали телекомуникационни мрежи.
Налице е импулс в изграждането на мрежи с активиран QKD в рамките на ограничен градски район в Европа, Япония и Китай, като Китай е водещ в света в разгръщането на QKD мрежи. За съжаление, не толкова в Съединените щати. За повече информация вижте предишната ми статия „Защо публично-частното партньорство може да стимулира приемането на QKD в САЩ“
И все пак въпросът, който движи квантовите изследвания днес, е как да стигнем до квантов интернет по-бързо и по-ефективно.
И това е мястото, където изследването на Cisco за потенциалното използване на пакетна комутация става интересно. Те предлагат да се използва технология, която работи в днешния сложен интернет и да се прилагат същите принципи към квантова мрежа.
Класическият интернет разчита на превключване на пакети за постигане на динамично мрежово маршрутизиране. Превключването на пакети осигурява най-ефективното използване на мрежовите ресурси и следователно е избраната архитектура за класическия интернет. Трябва да се отбележи, че когато светът започва да проучва най-ефективните архитектури за квантов интернет, някои, като пионера в интернет Cisco, търсят начин квантовият интернет да използва ефективността на превключването на пакети.
Превключването на пакети при предаване на данни разделя съобщението на части. Тези части се изпращат независимо по кой маршрут е наличен или най-добър за този пакет, и след това се сглобяват отново, когато достигнат местоназначението си.
Този подход е най-ефективното използване на мрежовите ресурси и позволява динамично мрежово маршрутизиране.
Не би ли било интересно, ако можем да използваме структурата на сегашния класически интернет, за да стартираме хибриден класически/квантов интернет?
Изследователите започват да комбинират ефективността на комутацията на пакети с квантово безопасните свойства на QKD мрежите. Интернет, който побира класическата ефективност на маршрутизиране с превключване на пакети плюс желязната сигурност на QKD, предполага брак на двете технологии, създаващ неокласически квантов интернет.
В основата си такава хибридна мрежа ще се нуждае от информацията за класическото маршрутизиране, която се предоставя в заглавката на всеки пакет, който се обработва от комутатор за пакети. Все пак информацията в пакета ще бъде квантова и сигурно генерирана от QKD. Това е вълнуващо предложение.
Остава обаче въпросът как да заобиколим ограниченията на разстоянието и доверените възли с натоварващи хардуерни изисквания.
При първото изследване QKD с комутация на пакети ще улови ефективността на класическата интернет архитектура за QKD мрежи в градски мащаб. Това е вълнуващ резултат, който изглежда намалява значително тежките разходи за доверени възли с последователен хардуер.
Това е напредък към по-широко разпространен квантов интернет, но трябва да пълзим, преди да спринтираме. И все пак, за да видите компании като Cisco, които бяха основата на днешния интернет, мисленето по този начин представлява искряща визия за това какво може да се случи, когато лидерите в индустрията се засилят.
Технологичният съвет на Forbes е общност само с покана за ИТ директори, технически директори и технологични ръководители от световна класа. отговарям ли на условията?
