Köpler üçin kwant aragatnaşygy bir gün geçip bolmajak kompýuter toruny döretmek umydydyr. Ýaňy-ýakynda Hytaý şu güne çenli tutuş şäheriň ululygyndaky iň ösen kwant aragatnaşyk ulgamyny döretdi. Merkezi serwere birikdirilen üç enjamdan ybarat köp düwünli kwant ulgamy, köp ulanyja birikmäge mümkinçilik berýär, bu aşa ygtybarly sanly tehnologiýalary döretmekde möhüm ädim.
Kwant aragatnaşyk ulgamlary adaty kärdeşleri bilen umumy aýratynlyklara eýe, mysal üçin optiki süýümden maglumat geçirmek. Şeýle-de bolsa, adaty torlardan tapawutlylykda olary döwüp bolmaýar. Bu mümkinçilik merkezleşdirilmedik kwant gurşawy we tor düwünleriniň maglumatlary saklamak we gaýtadan işlemek ukyby bilen üpjün edilýär. Aslynda, aragatnaşygyň bu görnüşiniň esasy kwant açary paýlanyşydyr (QKD), bölejikleriň kwant ýagdaýlaryny ikilik zynjyrlaryny (0-dan 1-a) emele getirýär, onda islendik bozulma derrew ýüze çykarylar. Bu nukdaýnazardan, kwant torlarynda ulanylýan fotonlaryň adaty torlarda ýagtylygy emele getirýän fotonlaryň ýok aýratynlyklary bar.
QKD tehnologiýasyndaky soňky gazananlar birnäçe ýüz kilometr aralyga maglumat ibermäge mümkinçilik berýär. Muňa garamazdan, ep-esli geçiriş ýitgileri saklanýar. Uzynlygy onlarça kilometre barabar optiki kanallara çümüp, metropolda kwant düwünleri maglumat beriş wagtynda ýitgileri ortaça azaldyp biler.
Munuň üçin artýan geçiriş ýitgilerini ýeňip geçip biljek kwant gaýtalaýjylaryny (kwant maglumatlary uzak aralyklara iberýän enjamlar) ösdürmeli. Ikinji mesele, toruň metropolyň masştabyna ýaýramagydyr. Bu ýagdaýda diňe optiki süýüm derejesinde maglumat iberilende ýitgileri azaltmak bilen çäklenmän, kwant düwünleriniň biri-birinden garaşsyzlygyny üpjün etmek hem zerurdyr.
Şäher şertlerine uýgunlaşdyrylan täze köp düwünli kwant torunyň kömegi bilen ýeňip geçmegi teklip edýärler. Bu, öz kwant prosessorlary arkaly oňa birikdirip boljak ulanyjylaryň sanynda öň döredilen şuňa meňzeş torlardan tapawutlanýar. Şeýle hem kwant ýat enjamlary ýaly esasy täzelikler bilen tapawutlanýar.
Kwant ulgamynda prosessorlar, optiki süýümler we saklaýyş enjamlary ýaly enjamlaryň utgaşmasy gaty çylşyrymly. Bu, fotonlaryň häsiýetleriniň tordaky köp nokatlara görä üýtgedilmelidigi bilen baglanyşyklydyr. Bu köp sanly heläkçilige sebäp bolup biler. Maglumat geçirmek ýitgilerinde görlüp-eşidilmedik azalmagy gazanan hytaýly gözlegçileriň şäher ulgamynda tehniki görkezijisidir. Tutuş ulgam arXiv serwerinde çap edilen resminamada jikme-jik beýan edilýär. Üçburçluk görnüşinde gurlan tor.
Täze tor serwer düwünine birikdirilen we üçburçlukda ýerleşdirilen üç kwant düwüninden (Alisa, Bob we Çarli lakamly) ybarat. Üçburçlugyň her ujunda ýerleşýän üç düwün (her tarapynyň uzynlygy 7,9-dan 12,5 km) biri-birine garaşsyz işleýär.
Olaryň hersinde aýratyn prosessor we kwant ýady bar. Serwer merkezde ýerleşýär we klassiki we kwant aragatnaşygyny üpjün edip, optiki süýüm arkaly her düwüne birikýär. Tutuş ulgam 7048 inedördül kwadrat metr meýdany bolan Hefei şäherinde işläp taýýarlanylýar. Üç sany kwant düwüniniň hersinde lazer tarapyndan dolandyrylýan aşa sowuk rubidium atom düwünleri bar. Uzak ýaşan kwant ýady hökmünde hereket edip, atom-foton gurşawyny döretmek üçin ulanylýar. Hususan-da, fotonlar baglanyşyk üçin serwer düwünine iberilýär we atom kubitini soňra ulanmak üçin saklap bolýar.
Başgaça aýdylanda, her bir ulanyjy foton görnüşinde maglumatlary kodlaýar we serwere iberýär. Bu foton ýolda ýitirilen ýa-da zaýalanan bolsa, kwant düwünleri (Alisa, Bob we Çarli) götermeli maglumatlary saklap biler. Kwant ýady bu masştabda ilkinji gezek ulanylar. Süýümdäki fotonlaryň (we şonuň üçin maglumatlaryň) ýitmegini azaltmak üçin kwant düwünleri, rubidiniň atom rezonansyna görä sazlaşykly hereket etmäge mümkinçilik berýän kwant ýygylygy dolandyryş (QFC) moduly bilen üpjün edilendir. Mundan başga-da, uzakdaky fazany durnuklaşdyrmak tehnologiýasy arkaly sinhronlaşdyrylýar. Torlary barlamak bilen, gözlegçiler fotonlary iki uzak düwünden birleşdirip bildiler, saklanyş wagty bolsa aýlaw geçiriş wagtyndan köp. Bu ädim iki gaýtalaýjynyň ygtybarly maglumat alyşmagy üçin zerurdyr. Ikinji etapda, bir wagtyň özünde ýerine ýetirmek bilen uzak düwünçegiň üç düwünine çenli uzaldyldy. Bu giňeltme, bir wagtyň özünde birnäçe kwant “diskussiýanyň” bolup biljekdigini aňladýar. Şeýle-de bolsa, ulgamyň hakykatdanam peýdaly bolmagy üçin Hefei torunyň üsti bilen maglumatyň tizligini ýokarlandyrmaly.
Sekuntda diňe bir biti geçirmek, klassiki modemlerimiziň mümkinçiliklerinden henizem uzakda. Toruň has uzak aralyklary gurşap almagy we has köp maglumaty we düwünleri goldamak üçin kwant ýadyny, şeýle hem saklanyş möhletini gowulandyrmaly.
Mekan ATADURDYÝEW,
Türkmenistanyň Inžener-tehniki we ulag
kommunikasiýalar institutynyň
Jemagat infrastrukturasy we inženerçilik
ulgamlary fakultetynyň IV ýyl talyby.
Teswirler