PICMG объявила о ратификации спецификации IoT.1, определяющей стандарт связи между датчиками/эффекторами и локальными контроллерами IoT, такими как модули адаптеров микродатчиков (microSAM), уже указанные в спецификации IoT.0.

Спецификация IoT.1 определяет интерфейс встроенного ПО и низкоуровневую модель данных, которая обеспечивает независимую от производителя конфигурацию интеллектуальных датчиков и эффекторов, а также возможность взаимодействия по принципу plug-and-play с более высокими уровнями инсталляции. IIoT.1 поддерживает как распознавание, так и профилированное управление движением, необходимое для большинства новых приложений Индустрии 4.0.

Спецификация IoT.1 - это первый рабочий продукт PICMG, основанный на сотрудничестве с организацией DMTF. Спецификация PICMG IoT.1 использует и расширяет спецификацию модели данных на уровне платформы (PLDM) от Целевой группы распределенного управления (DMTF), чтобы удовлетворить потребности промышленной автоматизации и контроля. PLDM - это система обмена сообщениями низкого уровня, которая поддерживает топологии, события и обнаружение и работает на различных шинах системного уровня, таких как I2C/SMBus и PCIeVDM (сообщение, определяемое поставщиком) через MCTP (Management Component Transport Protocol), а также RBT (RMII-Based Transport or Reduced Media Independent Interface Based Transport) через NC-SI (Network Controller Sideband Interface).

IoT.1 был разработан для того, чтобы принести пользу отрасли четырьмя конкретными способами:
• позволить поставщикам датчиков создавать интеллектуальные датчики без необходимости производства схем управления и/или ПО, приобретая эти компоненты у поставщиков, совместимых с PICMG;
• дать возможность поставщикам контроллеров, которые хотят создавать интеллектуальные датчики или компоненты интеллектуальных датчиков, делать это таким образом, чтобы они были совместимы с другими поставщиками;
• позволить интеграторам датчиков/эффекторов интегрировать датчики/эффекторы от нескольких поставщиков с контроллерами от нескольких поставщиков;
• ускорить внедрение технологии интеллектуальных датчиков за счет открытых спецификаций и взаимодействия.

В сочетании с сетевой архитектурой и моделью данных в области датчиков PICMG датчики, подключенные к MicroSAM (PICMG IoT.0) или другим модулям контроллеров, будут легко интегрироваться с сетью с возможностью взаимодействия по принципу plug-and-play.

«Ничего подобного раньше в Industrial IoT не делалось - IoT.1 обеспечивает истинную совместимость plug-and-play с различными поставщиками в области датчиков/эффекторов с гибкими решениями на основе открытых стандартов», - сказал Дуг Сэнди (Doug Sandy), технический директор PICMG.

Определяет интерфейс встроенного ПО и низкоуровневую модель данных, которая обеспечивает независимую от поставщика настройку интеллектуальных датчиков и эффекторов Интернета вещей

В проекте EPI участвуют 28 партнеров из 10 европейских стран. Цель проекта - добиться независимости ЕС в технологиях высокопроизводительных микросхем и инфраструктуре высокопроизводительных вычислений. 43 тестовых чипа EPAC1.0 RISC-V были доставлены в EPI из GlobalFoundries, и первоначальные испытания их работы прошли успешно.

European Processor Accelerator (EPAC) сочетает в себе несколько технологий ускорителей, предназначенных для различных областей применения. Чипы с тактовой частотой 1 ГГц, построенные по 22-нм техпроцессу, имеют площадь 26,97 кв. мм с 14 миллионами размещаемых экземпляров, что эквивалентно 93 млн. шлюзам, включая 991 экземпляр памяти.

Тестовый чип содержит четыре микрочипа векторной обработки (VPU), состоящих из ядра Avispado RISC-V, разработанного SemiDynamics, и блока векторной обработки, разработанного Barcelona Supercomputing Center и Загребским университетом.

Каждая плитка также содержит Home Node и кэш L2, разработанные соответственно Chalmers и FORTH, чтобы обеспечить согласованное представление о подсистеме памяти.

Чип также включает два дополнительных ускорителя: ускоритель Stencil and Tensor (STX), разработанный Fraunhofer IIS, ITWM и ETH Zürich, и процессор переменной точности (VRP) от CEA LIST. Все ускорители на чипе связаны с очень высокоскоростной сетью на кристалле и технологией SERDES от EXTOLL.

Чипы были изготовлены по технологии GF 22FDX с низким энергопотреблением и упакованы в FCBGA шариками 22 × 22.

Первоначальный запуск был успешным, и EPAC выполнила свою первую программу на голом железе, отправив традиционное «Hello World!», поздравления на разных языках консорциумам EPI и всему миру!

EPI заявляет, что продолжит разработку, оптимизацию и проверку различных IP-блоков и демонстрацию функций и производительности тех, которые создают экосистему EU HPC IP, и сделают ее доступной для производителей процессоров и ускорителей и научных кругов для систем HPC следующего поколения.

Европейская инициатива в области процессоров (EPI) получила образцы своего 22-нанометрового испытательного чипа для суперкомпьютера RISC-V с низким энергопотреблением

Первая в мире квантовая защищенная сеть соединит сайты в лондонских Доклендс, Сити и Коридоре M4 и будет предоставлять услуги передачи данных, защищенные с помощью квантового распределения ключей (QKD) и постквантовой криптографии (PQC).

Это следует за демонстрацией двухточечного соединения с квантовой безопасностью в Бристоле и партнерством по запуску квантовых ключей по существующим оптоволоконным кабелям. Развертывание полностью квантово-защищенной городской сетевой среды с несколькими конечными точками требует новых подходов к интеграции и управлению.

Эта сеть, управляемая BT, предоставляет ряд услуг с квантовой защитой, включая выделенные сквозные зашифрованные каналы с высокой пропускной способностью, доставляемые через решение Openreach Optical Spectrum Access Filter Connect (OSA FC) для частных оптоволоконных сетей. Каналы QKD будут предоставляться с использованием квантовой сети, которая включает в себя как основные компоненты, так и компоненты доступа, и будут интегрированы в существующие операции BT по управлению сетью.

Toshiba предоставит оборудование для квантового распределения ключей и ПО для управления ключами. Эта компания открыла бизнес по производству оборудования для квантового шифрования в Кембридже, Великобритания.

В июне 2021 г. Toshiba продемонстрировала систему Twin Field QKD по оптоволоконным кабелям на большом расстоянии, превышающим 600 км, с использованием метода двухдиапазонной стабилизации. Комбинация мультиплексированного QKD с использованием существующей инфраструктуры для городских сетей, наряду с обычным QKD и Twin Field QKD для больших расстояний, прокладывает путь для коммерчески жизнеспособной квантовой защищенной сети в Великобритании.

По оценкам BT, атаки на систему безопасности с использованием квантовых компьютеров будут возможны в течение 5 лет и, вероятно, произойдут в течение 10 лет. Защита зашифрованного трафика является насущной проблемой сегодня, потому что данные, требующие долгосрочной защиты, могут подвергаться риску атак типа «сохранить сегодня, взломать позже»', при которых обмен ключами и зашифрованный трафик сохраняются сейчас и нарушаются, когда достаточно мощный квантовый компьютер становится доступным. Безопасность на основе QKD означает, что обмен ключами защищен от любых вычислительных или математических достижений и поэтому невосприимчив к любым нынешним или будущим атакам со стороны квантовых компьютеров.

Первоначально основное внимание будет уделяться пробным версиям для корпоративных клиентов, которые переносят конфиденциальный трафик (например, резервные копии баз данных) между сайтами, а также изучение потенциальных будущих предложений, таких как зашифрованные ссылки и «квантовые ключи как услуга».

Во второй половине 2020 г. Toshiba запустила коммерческие продукты для QKD, производимые на своем заводе в Кембридже. Они предлагают самые высокие скорости передачи ключей (1000 ключей в секунду) и самый большой диапазон среди всех имеющихся на рынке оптоволоконных систем QKD. Совместимость с мультиплексированием Toshiba позволяет передавать данные и квантовые ключи по одному оптоволокну, устраняя необходимость в дорогостоящей специализированной инфраструктуре для распределения ключей. Toshiba также будет поставлять ПО для доставки сетевых ключей и управления, которое обеспечивает сквозную защиту данных в сети.

«BT и Toshiba заняли лидирующие позиции в мире в области разработки сетей с квантовой безопасностью. Мы рады вывести это сотрудничество на новый уровень, построив в Лондоне первую в мире коммерческую сеть метро с квантовой защитой», - сказал Говард Уотсон (Howard Watson), технический директор BT. - Безопасная, надежная и надежная передача данных становится все более важной для наших клиентов по всему миру, поэтому мы гордимся той ролью, которую наша программа квантовых исследований и разработок играет в повышении безопасности мировых сетей на пороге новой эры квантовых вычислений».

«Наше партнерство с BT позволит нам предлагать организациям сетевые услуги с квантовой безопасностью, которые защищают их данные от ретроспективных атак с помощью квантового компьютера. Мы рады сотрудничать с компанией BT, которая давно занимается созданием безопасных и надежных сетей. Эта сеть прокладывает путь коммерческим услугам QKD в Великобритании и, в конечном итоге, за ее пределами», - сказал Таро Шимада (Taro Shimada), старший вице-президент корпорации и директор по цифровым технологиям Toshiba.

В 2017 г. компания BT провела первое полевое испытание QKD, интегрированного с защищенной оптической сетью связи, а в 2018-2019 гг. провела второе испытание QKD в действующей сети между Кембриджем и его научно-исследовательским кампусом Adastral Park в Ипсвиче. На тот момент это было самое длинное соединение в UK Quantum Network. В прошлом году BT провела клиентские испытания NCC QKD через 10G Ethernet.

Toshiba и BT построят первую в мире коммерческую городскую сеть с квантовой защитой в Лондоне

Команда исследователей из Лаборатории квантовой инженерии и технологий Бристоля (QETLabs) показала, как защитить кубиты от ошибок с помощью фотонов в кремниевом чипе.

Квантовые компьютеры набирают обороты. Они обещают предоставить в геометрической прогрессии большую вычислительную мощность для решения некоторых очень сложных задач. Они делают это, используя своеобразное поведение квантовых частиц, таких как кванты света.

Однако квантовые состояния частиц очень хрупкие. Квантовые биты, или кубиты, лежащие в основе квантовых вычислений, очень легко улавливают ошибки и повреждаются окружающей средой повседневного мира. К счастью, мы в принципе знаем, как исправить эти ошибки.

Коды с квантовой коррекцией ошибок - это метод защиты, или взращивания кубитов путем встраивания их в более устойчивое запутанное состояние многих частиц. Теперь группа исследователей из Бристольской лаборатории квантовой инженерии и технологий продемонстрировала это с помощью квантового фотонного чипа.

Команда показала, как большие состояния запутанных фотонов могут содержать отдельные логические кубиты и защищать их от вредного воздействия классического мира. В команду под руководством Бристоля вошли исследователи из DTU в Копенгагене, которые изготовили чип.

Доктор Катерина Вильяр (Caterina Vigliar), первый автор работы, сказала: «Чип действительно универсален. Его можно запрограммировать для доставки различных видов запутанных состояний, называемых графами. Каждый граф защищает логические квантовые биты информации от различных воздействий окружающей среды».

Энтони Лэйнг (Anthony Laing), содиректор QETLabs и автор работы, отметил: «Поиск способов эффективной доставки большого количества защищенных от ошибок кубитов - ключ к созданию квантовых компьютеров в один прекрасный день».

Физические кубиты, такие как фотоны, могут быть запутаны, чтобы содержать и защищать логические кубиты информации от ошибок окружающей среды (красные завитки)

Сорок лет назад первая в мире услуга портативных сотовых телефонов была представлена в Швеции компанией Comvik (ныне Millicom International Cellular SA). Этот решающий момент в истории мобильной связи произошел в сентябре 1981 года, когда Comvik предложила абонентам свою новую услугу сотовой связи. Летом прошлого года компания преобразовала существующую систему диспетчеризации мобильных грузовиков в полуавтоматическую сотовую систему, разработанную E.F. Johnson и Millicom. Это первое предложение портативной сотовой связи было запущено за месяц до государственной службы мобильной телефонной связи Nordic, что сделало Швецию первой страной в мире с конкурентоспособными операторами сотовой связи.

Сотовая связь до Comvik предоставлялась компанией Nippon Telegraph and Telephone (NTT) в Токио, но это считалось скорее техническим курьезом, чем серьезным коммерческим предприятием. Несмотря на то, что в нем использовалась сотовая архитектура, мобильный телефон NTT был прочно прикреплен к автомобилю. Напротив, Comvik выпустила первый сотовый телефон, который можно было отвязать от автомобиля. «Ланч-бокс», разработанный EF Johnson & Co., Millicom и Nils Martensson, был радикальным нововведением в то время, и до коммерческого внедрения DynaTAC 8000X (то есть, Motorola Brick) в Балтиморе / Вашингтоне в декабре 1983 оставалось еще два года. Таким образом, вопреки распространенному мнению, Brick не был первым портативным сотовым телефоном.

Председатель правления Spencer Trask & Co. Кевин Кимберлин (Kevin Kimberlin), один из первых инвесторов Millicom, который помог структурировать его первое финансирование, размышлял об этом достижении, заявив: «Пионеры в Comvik и Millicom проложили путь к нашему мобильному образу жизни сегодня. Они взломали код для доставки портативного сотового телефона в реальном мире, решающее событие в технологической, культурной и социальной революции».

Одно из самых важных нововведений, первая коммерческая услуга портативных сотовых телефонов, была представлена в Швеции 40 лет назад

Консорциум в Великобритании разработал спецификацию уровня абстракции оборудования, которая может позволить операционной системе работать на квантовых компьютерах, построенных на основе различных типов технологий.

Одним из основных препятствий, мешающих развитию квантовых операционных систем, является то, что отрасль еще не объединилась вокруг одного типа технологий, будь то захваченные ионы, сверхпроводящие кубиты, кремниевые кубиты или фотоны. Хотя многие подходы демонстрируют признаки многообещающего, пока рано говорить, какой из них решит основные проблемы масштабируемости и уменьшения количества ошибок, говорит разработчик операционной системы Riverlane.

Сегодня большинство компаний, производящих оборудование, используют свою собственную архитектуру. Это означает, что разработчикам приходится оптимизировать приложения для одного квантового оборудования, что увеличивает затраты и ограничивает возможности совместной работы.

Консорциум запустил уровень абстракции оборудования с открытым исходным кодом (HAL), который позволит высокоуровневым пользователям квантовых компьютеров, таким как разработчики приложений, инженеры по платформам и системному программному обеспечению, а также архитекторам кроссплатформенного программного обеспечения, писать программы, которые будут взаимодействовать с несколькими видами квантового оборудования.

HAL был разработан Riverlane совместно с Национальной физической лабораторией Великобритании (NPL) и разработчиком процессоров ARM, а также SeeQC, Hitachi Europe, Universal Quantum, Duality Quantum Photonics, Oxford Ionics и Oxford Quantum Circuits.

HAL общедоступен на Github, что позволяет пользователям запускать приложения на нескольких различных кубитных технологиях и адаптироваться к тонкостям каждого аппаратного подхода.

Стандартный уровень аппаратной абстракции (HAL) для наиболее популярных квантовых компьютерных технологий разрабатывается британским консорциумом, в который входят ARM, Hitachi и Riverlane

Исследователи из Технологического университета Чалмерса, Швеция, представляют уникальный оптический усилитель, который, как ожидается, произведет революцию как в космической, так и в оптоволоконной связи. Новый усилитель обладает высокими характеристиками, достаточно компактен, чтобы его можно было интегрировать в микросхему размером всего несколько миллиметров, и, что особенно важно, не генерирует лишних шумов.

«Это можно сравнить с переключением со старого коммутируемого Интернета на современный широкополосный доступ, с высокой скоростью и качеством», - говорит профессор Питер Андрексон (Peter Andrekson), руководитель лаборатории фотоники при отделении микротехнологии и нанонауки в Чалмерсе.

Оптическая связь позволяет передавать информацию на очень большие расстояния. Технология полезна в ряде приложений, таких как космическая связь и оптоволоконные кабели для интернет-трафика.

С помощью связи, основанной на свете, а не на радиоволнах, мы могли бы, например, быстро отправлять изображения с высоким разрешением с Марса. Информация, переносимая лазерными лучами, могла быть отправлена с высокой скоростью от передатчика на планете к приемнику на Земле или на Луне. Оптическая связь также позволяет нам использовать Интернет по всему миру - независимо от того, передается ли сигнал по оптоволоконным кабелям под морским дном или передается по беспроводной сети.

Поскольку свет, несущий информацию между двумя удаленными точками, теряет мощность по пути, необходимо большое количество оптических усилителей. Без усилителей до 99% сигнала в оптоволоконном кабеле исчезло бы в пределах 100 километров.

Однако хорошо известная проблема оптической связи заключается в том, что эти усилители добавляют избыточный шум, значительно ухудшающий качество сигнала, который вы хотите отправить или получить. Теперь исследователи из Чалмерса представляют чрезвычайно многообещающее решение проблемы, существовавшей десятилетиями.

«Мы разработали первый в мире оптический усилитель, который значительно увеличивает дальность действия, чувствительность и характеристики оптической связи, не генерирует лишних шумов, а также достаточно компактен, чтобы его можно было использовать на практике», - говорит Пин Чжао (Ping Zhao), постдок в Лаборатории фотоники в Чалмерсе и один из ведущих авторов научной статьи, опубликованной в журнале Science Advances.

Усиление света в проекте основано на принципе, известном как эффект Керра, до сих пор являющийся единственным известным подходом, который усиливает свет, не вызывая значительного избыточного шума. Этот принцип был демонстрирован и раньше, но никогда в таком компактном формате - предыдущие версии были слишком громоздкими, чтобы быть полезными.

Новый усилитель помещается в небольшой чип размером всего несколько миллиметров, тогда как предыдущие усилители были в несколько тысяч раз больше.

Кроме того, новые усилители предлагают достаточно высокий уровень производительности, чтобы их можно было размещать более экономно, что делает их более экономичным вариантом. Они также работают в режиме непрерывной волны (CW), а не только в импульсном режиме.

«То, что мы демонстрируем здесь, представляет собой первую работу в непрерывном режиме с чрезвычайно низким уровнем шума в компактном интегрированном чипе. Это дает реальную возможность для практического использования в различных приложениях. Поскольку можно встраивать усилитель в очень маленькие модули, вы можете получить более дешевые решения с гораздо более высокой производительностью, что делает это очень интересным для коммерческих игроков в долгосрочной перспективе. Новые результаты также открывают двери для совершенно новых приложений как в технологии, так и в науке», - объясняет Питер Андрексон.

Новый усилитель обладает высокими характеристиками, достаточно компактен, чтобы его можно было интегрировать в микросхему размером всего в миллиметры, и не генерирует лишних шумов

Квантовые компьютеры развиваются быстрыми темпами и уже начинают расширять возможности крупнейших суперкомпьютеров в мире. Тем не менее, эти устройства чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям и, следовательно, подвержены ошибкам, которые могут изменить результат вычислений. Это особенно сложно для квантовых вычислений, которые недоступны для наших надежных классических компьютеров, где мы больше не можем независимо проверять результаты с помощью моделирования. «Чтобы в полной мере использовать преимущества будущих квантовых компьютеров для критических вычислений, нам нужен способ гарантировать, что результат будет правильным, даже если мы не сможем выполнить рассматриваемый расчет другими способами», - говорит Кьяра Греганти (Chiara Greganti) из Венского университета.

Чтобы решить эту проблему, команда разработала и внедрила новую процедуру перекрестной проверки, которая позволяет проверять результаты вычислений, выполненных на одном устройстве, с помощью связанных, но принципиально разных вычислений на другом устройстве. «Мы просим разные квантовые компьютеры выполнять разные случайные вычисления, - объясняет Мартин Рингбауэр (Martin Ringbauer) из Университета Инсбрука. - Чего не знают квантовые компьютеры, так это того, что существует скрытая связь между вычислениями, которые они делают». Используя альтернативную модель квантовых вычислений, основанную на структурах графов, команда может производить множество различных вычислений из общего источника. «Хотя результаты могут казаться случайными, а вычисления могут отличаться, есть определенные результаты, которые должны согласовываться, если устройства работают правильно».

Команда реализовала свой метод на пяти современных квантовых компьютерах с использованием четырех различных аппаратных технологий: сверхпроводящие схемы, захваченные ионы, фотоника и ядерный магнитный резонанс. Это говорит о том, что метод работает на текущем оборудовании без каких-либо особых требований. Команда также продемонстрировала, что эту технику можно использовать для проверки одного устройства на себе. Поскольку эти два вычисления очень разные, два результата будут согласованы только в том случае, если они также верны. Еще одно ключевое преимущество нового подхода состоит в том, что исследователям не нужно смотреть на полный результат вычислений, что может занять очень много времени. «Достаточно проверить, как часто разные устройства согласуются в тех случаях, когда они должны, что можно сделать даже для очень больших квантовых компьютеров», - говорит Томмазо Демари (Tommaso Demarie) из Entropica Labs в Сингапуре. По мере того, как становится доступным все больше и больше квантовых компьютеров, этот метод может стать ключом к тому, чтобы убедиться, что они делают то, что рекламируется.

Исследование, направленное на то, чтобы сделать квантовые компьютеры заслуживающими доверия, является совместным усилием университетских ученых и экспертов индустрии квантовых вычислений из нескольких компаний. «Это тесное сотрудничество академических кругов и промышленности - вот что делает эту работу уникальной с социологической точки зрения, - делится Джо Фитцсаймонс (Joe Fitzsimons) из Horizon Quantum Computing в Сингапуре. - В то время как некоторые исследователи постепенно переходят в компании, они продолжают вносить свой вклад в общие усилия, направленные на то, чтобы квантовые вычисления были надежными и полезными».

Несколько квантовых компьютеров, использующих разное оборудование, тестируют друг друга, позволяя им выполнять произвольно выглядящие вычисления, которые связаны структурой скрытого графа

Хотя были предложены крупномасштабные квантовые сети, но пока их не существует. Некоторые компоненты таких сетей изучаются, но механизм управления такой крупномасштабной сетью еще не разработан. В статье AVS Quantum Science от AIP Publishing исследователи описывают, как чувствительная ко времени плоскость управления сетью может быть ключевым компонентом работоспособной квантовой сети.

Квантовые сети похожи на классические сети. Информация проходит через них, обеспечивая средства связи между устройствами на расстоянии. Квантовые сети перемещают по сети квантовые биты информации, называемые кубитами.

Эти кубиты обычно являются фотонами. Благодаря квантовым явлениям суперпозиции и запутанности они могут передавать гораздо больше информации, чем классические биты, которые ограничены логическими состояниями 0 и 1. Успешная передача кубита на большие расстояния требует точного управления и синхронизации.

В дополнение к хорошо понятным требованиям к расстоянию и скорости передачи данных, чтобы квантовые сети могли быть полезными в реальных условиях, необходимо учитывать как минимум два других требования.

Один из них - это управление сетью в режиме реального времени, в частности, зависящие от времени сети. Этот метод управления, учитывающий сетевой трафик, успешно использовался в других типах сетей, таких как Ethernet, для обеспечения передачи и приема сообщений в точное время. Это именно то, что требуется для управления квантовыми сетями.

Второе требование - это стоимость. Широкомасштабное внедрение промышленной квантовой сети произойдет только в том случае, если можно будет значительно снизить затраты. Один из способов снижения затрат - использование фотонных интегральных схем.

«Значение квантовых технологий в промышленности должно быть благоприятным, прежде чем они будут приняты, - сказал автор Стивен Буш (Stephen Bush). - В частности, должно существовать «квантовое преимущество», при котором квантовая технология способна превзойти классическую технологию (вычисления, связь или зондирование)».

Пока что ни одна квантовая технология не продемонстрировала такого преимущества, но ученые работают над созданием тестов для достижения этой цели.

«Возможность масштабировать количество соединений квантовых сетей является важным требованием, которое необходимо решить», - сказал Буш.

Одной из областей, представляющих интерес для квантовых сетей, является кибербезопасность. Эти приложения могут включать метод, известный как квантовое распределение ключей, или QKD, когда две стороны совместно используют случайный секретный ключ, известный только им, который может использоваться для шифрования и дешифрования сообщения.

Однако использование QKD потребует стандартизации и сертификации, которые находятся на ранних стадиях разработки.

«Правительственные постановления, предписывающие использование QKD, не могут быть приняты до тех пор, пока не будет достигнут консенсус в отношении того, как безопасность проверяется и сертифицируется доверенной организацией», - сказал Буш.

Несмотря на проблемы, которые необходимо преодолеть, авторы считают, что отрасль обладает технологическими возможностями для создания функционирующих квантовых сетей.

Механизм управления предлагаемой квантовой сетью

Исследователи из Сиднейского технологического университета (UTS) и TMOS, Центра передового опыта Австралийского исследовательского совета, предприняли гигантский шаг в борьбе с онлайн-хакерами в направлении реализации недорогих и доступных квантовых коммуникаций - технологии, которая могла бы эффективно предотвращать расшифровку онлайн-активности. Все, от обмена сообщениями в социальных сетях до банковского дела, может стать более безопасным благодаря новой технологии, созданной с помощью простого куска клейкой ленты.

Квантовая связь все еще находится на ранней стадии развития и в настоящее время возможна только в очень ограниченных областях из-за затрат, связанных с изготовлением необходимых устройств. Исследователи из TMOS разработали новую технологию, которая объединяет квантовые источники и волноводы на кристалле, обеспечивая доступность и масштабируемость и открывая путь для повседневного использования в будущем.

Развитию полнофункциональных технологий квантовой связи ранее препятствовало отсутствие надежных квантовых источников света, которые могли бы кодировать и передавать данные.

В статье, опубликованной в ACS Photonics, команда описывает новую платформу для генерации этих квантовых излучателей на основе гексагонального нитрида бора, также известного как белый графен. В то время как современные квантовые излучатели создаются сложными методами в дорогих чистых помещениях, эти новые квантовые излучатели могут быть созданы с использованием белого графена стоимостью 20 долларов, прижатого к куску липкой ленты.

Главный исследователь TMOS Игорь Агаронович сказал: «2D-материалы, такие как гексагональный нитрид бора, являются новыми материалами для интегрированной квантовой фотоники и готовы повлиять на то, как мы проектируем и конструируем будущие оптические компоненты для защищенной связи».

В дополнение к этой эволюции источников фотонов, команда разработала встроенный в кристалл высокоэффективный волновод, жизненно важный компонент для встроенной оптической обработки.

Ведущий автор Чи Ли сказал: «Низкие уровни сигнала были серьезным препятствием, мешающим квантовым коммуникациям превратиться в практичные, работоспособные модели. Мы надеемся, что с этой новой разработкой квантовая связь станет повседневной технологией, которая улучшит жизнь людей новыми и захватывающими способами».

Используя скромный кусок липкой ленты, исследовательская группа разработала технологию, которая могла бы эффективно предотвращать расшифровку онлайн-активности