Квантовий Інтернет існує в лабораторіях вже більше двох років
Останнім часом ми все частіше чуємо про якісь події в дослідженнях в області квантової механіки та квантової фізики, які обіцяють великі і швидкі звершення в областях квантових обчислень і квантового Інтернету. І поки одні вчені тільки й знають, що хваляться своїми досягненнями, інші вчені, не особливо про це поширюючись, йдуть значно вперед у своїх дослідженнях і практичному застосуванні результатів цих досліджень. Саме до другої групи можна віднести вчених з Національної лабораторії в Лос-Аламосі, які вже більше двох років мають у своєму розпорядженні лабораторний варіант квантового Інтернету, комп'ютерної мережі, здатної передавати повідомлення по каналах, захищеного технологіями квантової криптографії.
Дослідники з Лос-Аламосі створили свою квантову мережу, використовуючи архітектуру типу "зірка", в якій пакети від будь-якого вузла до іншого передаються через центральний вузол, званий хабом. Проблема такої побудови мережі полягає у слабкій масштабованості, але дослідникам вдалося успішно вирішити дану проблему, застосувавши досить нетрадиційний, з точки зору побудови комп'ютерних мереж, підхід. Вони обладнали кожен з кінцевих вузлів мережі, комп'ютер, квантовим передавачем на базі лазера, але квантовий приймач, дорогий і досить габаритний детектор фотонів, встановлений тільки на центральному вузлі, хабі. Таким чином, тільки центральний вузол здатний приймати квантові повідомлення, а всі інші вузли здатні посилати і приймати повідомлення нормальним способом, який використовується в оптоволоконних мережах.
З точки зору фахівців з інформаційних технологій такий підхід може здатися досить обмеженим, але в будь-якому випадку, це дозволяє кожному вузлу квантовим способом передати ключ шифру Вернама на центральний вузол. Потім цей ключ використовується для шифрування даних, переданих звичайним способом. Центральний вузол виступає в якості маршрутизатора, передаючи повідомлення від одного вузла до іншого через заздалегідь ініційовані з обома вузлами безпечні з'єднання. Таким чином підтримується безпеку всієї мережі в цілому за умови забезпечення високого рівня безпеки центрального вузла.
Велика перевага такого підходу до побудови безпечних квантових мереж полягає в тому, що пристрій, що встановлюється на кожному вузлі, є досить простим і дешевим, адже це просто невеликий лазер з нескладної оптичною системою. А стандартна оптоволоконний зв'язок дозволить підключати до квантової мережі практично будь-який пристрій, яке має відповідний інтерфейс.