Квант тооцоолол нь уламжлалт тооцооллын системүүдэд өмнө нь шийдэгдэх боломжгүй байсан хуваарь, чиглүүлэлт, бараа материалын менежмент зэрэг олон тооны шийдэгдэхгүй оновчлолын асуудлыг шийдэж чадна. Гэсэн хэдий ч энэхүү чадвар нь өнөөдөр өргөн хэрэглэгддэг нийтийн түлхүүрийн шифрлэлтийн алгоритмуудад ноцтой аюул учруулж байна.
Квант тооцооллын эрин үе (Q-Day) ирэхээс өмнө сүлжээнүүд квант бэлэн байдал болон квант аюулгүй байдлыг хоёуланг нь хангах ёстой.
Сүлжээнүүд хоёуланг нь хангах ёстойквант бэлэн байдалмөнквант аюулгүй байдалквант тооцооллын эрин үе (Q-Day) ирэхээс өмнө.
Сонгодог сүлжээнүүд ба Квант сүлжээнүүд
Сонгодог сүлжээнүүд
Сонгодог сүлжээнүүд өдөр тутмын амьдралд хаа сайгүй байдаг. Свич болон чиглүүлэгч нь зэс кабель болон оптик шилэн кабелиар өгөгдөл дамжуулдаг бөгөөд протоколууд нь төгс бус дохиотой байсан ч тасралтгүй хөдөлгөөний ажиллагааг хангахаар зохион бүтээгдсэн байдаг. Аппликейшнууд нь шаардлагатай өгөгдлийг хүлээн зөвшөөрөгдөх хоцрогдлын цонхонд, дохио бүрийн нарийн төлөвийг хадгалах шаардлагагүйгээр татаж авсан тохиолдолд сонгодог сүлжээг хэвийн ажиллаж байгаа гэж үздэг. Ийм сүлжээнд өгөгдлийг сонгодог битээр илэрхийлдэг. Дуу чимээ эсвэл дохионы сулралаас үүдэлтэй битийн гажуудал эсвэл алдагдлыг алдаа засах болон дахин дамжуулах механизмаар ихэвчлэн засдаг.
Квант сүлжээнүүд
Квант системүүд нь маш нарийн квант төлөвт орших квант битүүд (кубитүүд)-д мэдээллийг кодлож, хадгалж, боловсруулдаг. Бага зэргийн саад тотгор ч гэсэн квант сүлжээг тасалдуулж, дамжуулах холболтын хамгийн дээд нарийвчлалыг (хэт өндөр чанар) шаарддаг. Энэхүү хатуу чанарын шаардлага нь квант компьютеруудад сонгодог компьютеруудын хувьд шийдэгдэхгүй нарийн төвөгтэй асуудлуудыг шийдвэрлэх боломжийг хэсэгчлэн олгодог. Квант механикийн хуулиудыг ашиглан квант тооцоолол нь асар том хувьсагч болон зөрчилдөөнтэй хязгаарлалттай нарийн төвөгтэй асуудлуудыг шийддэг.
Квант сүлжээний практик дизайны анхаарах зүйлс
Өндөр нарийвчлалтай кубит болон бага дуу чимээтэй дамжуулах сувгуудын эрэлт хэрэгцээ нь квант сүлжээний хөгжлийн анхаарлыг сүлжээгээр дамжуулан төгсгөлөөс төгсгөл хүртэл дамжуулах явцад квант мэдээллийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахад чиглүүлж байна. Квант сүлжээг байршуулах үндсэн шаардлагуудыг доор харуулав.
1. Хэт бага алдагдалтай холбоосуудыг зохион бүтээх
Квант системүүдийн хоорондын холболтыг хангах физик сүлжээ нь дохионы алдагдал хамгийн багатай, оптик гүйцэтгэл сайтай холболт шаарддаг. Эдгээр шалгуурыг хангахын тулд стандарт үйлдвэрлэлийн зэрэглэлийн сүлжээнээс илүү боловсронгуй шилэн кабелийн загварыг шаарддаг, тухайлбал өмчийн шилэн найрлага эсвэл хөндий цөмт оптик утас. Эдгээр дэвшилтэт шилэн кабелийн төрлүүд нь дохионы сулралыг бууруулж, холын зайн дамжуулалтаас квант мэдээллийг илүү сайн хадгалдаг.
2. Квант урсгалд зориулсан тусгай өгөгдлийн замууд
Урьдчилан таамаглаж болох гүйцэтгэл нь зөвхөн квант урсгалд зориулсан тусгаарлагдсан дамжуулах замыг шаарддаг. Нэг боломжит арга бол нөөцлөлт эсвэл хадгалах урсгалд зориулагдсан тусдаа физик сүлжээтэй төстэй квант өгөгдөлд зориулагдсан бие даасан физик сүлжээг байршуулах явдал юм. Энэхүү архитектурын дагуу серверүүд болон квант системүүд нь хос сүлжээний портоор тоноглогдсон байдаг. Энэхүү тохиргоо нь одоо байгаа үйлдвэрлэлийн сүлжээний бүх бүрэлдэхүүн хэсгийг шинэчлэхгүйгээр квант урсгалд чиглэсэн сүлжээний оновчлолыг олгодог.
3. Төгсгөлөөс төгсгөл хүртэлх квант дохионы замыг өргөтгөх
Квант сүлжээ нь хоёр давхаргыг хамардаг: тархсан квант системийн барилга хоорондын буюу хотын хэмжээнд холболт, мөн квант төхөөрөмжүүдийн доторх дотоод дохионы чиглүүлэлт. Хяналтын стек нь гадаад сонгодог сүлжээ болон Квант Боловсруулах Нэгж (QPU)-ийн хооронд байрладаг: энэ нь сонгодог сүлжээний урсгалыг хүлээн авч, квант үйлдлүүдийг зохицуулж, радио давтамжийн (RF) кабелиар дамжуулан QPU-той холбогддог.
Квант компьютерын дотор эдгээр RF кабель нь криостат (криоген хөргөлтийн камер) руу ордог бөгөөд тэнд дотоод орчныг вакуумтай ойрхон нөхцөлд нүүлгэн шилжүүлж, сансраас хүйтэн температурт хөргөдөг. Дараа нь дохио нь криостатаас гарч, хяналтын стекээр дамжин алсын квант системийг холбосон шилэн кабелийн холбоос руу дамждаг. Энэхүү дохионы замын дагуух хэсэг бүр квант мэдээллийг найдвартай дамжуулахын тулд тусгай инженерчлэл шаарддаг. Инженерчлэлийн чухал сорилтуудад өөр өөр орчинд кабелийн жигд шилжилт орно: стандарт өрөөний температурт RF кабелиас хэт бага температурт болон вакуумтай ойрхон ажиллах нөхцөлд зориулагдсан захиалгаар угсарсан утас руу шилжих.
Квантын эриний ирээдүйд зориулсан сүлжээнүүд
Квант сүлжээ нь өгөгдөл дамжуулах, кибер аюулгүй байдал, мэдээлэл ашиглах чиглэлээр анхдагч загваруудыг бий болгож, аж ахуйн нэгж, байгууллагуудад урьд өмнө байгаагүй боломжуудыг нээж өгч байна. Өнөөдөр квант сүлжээ болон квантаас хойшхи кибер аюулгүй байдлыг судалж эхэлсэн байгууллагууд квант системийг жигд нэгтгэх, ирэх хэдэн арван жилийн хугацаанд урт хугацааны нууц мэдээллийг хамгаалахад шийдвэрлэх давуу тал олж авах болно.
Белденшинээр гарч ирж буй квант технологиуд болон тэдгээрийн одоо байгаа сүлжээ, үйлдлийн системд үзүүлэх нөлөөллийг идэвхтэй үнэлж байна. Бид дэлхийн квант экосистемтэй тасралтгүй харилцан яриа өрнүүлж, салбарын үе тэнгийнхэн болон мэргэшсэн байгууллагуудтай хамтран ажиллаж, баг болон үйлчлүүлэгчиддээ квант бэлэн, квант аюулгүй дэд бүтцийг бий болгох шаардлагыг бүрэн ойлгоход нь туслах зорилгоор дотоод судалгаа, хөгжлийн санаачилгыг урагшлуулж байна.
Бид квант технологи нь арилжааны үйл ажиллагаанд өргөнөөр нэвтэрч байгаатай холбогдуулан тасралтгүй хувьсан өөрчлөгдөх чадвартай ирээдүйд тэсвэртэй сүлжээг бий болгоход үйлчлүүлэгчдэдээ туслахад бэлэн байна.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 6-р сарын 11