Evropa prosazuje vytvoření nové, bezpečnější síťové infrastruktury založené na kvantové fyzice, která by pomohla zabránit hackerům v krádeži informací.
Evropa, Čína a USA investují do vývoje kvantových výpočtů a kvantového internetu. Foto: metamorworks
V květnu 2023 dosáhl Dr. Benjamin Lanyon z Univerzity v Innsbrucku v Rakousku významného průlomu ve vytvoření nového typu internetu. Přenášel informace po 50kilometrovém optickém kabelu s využitím principů kvantové fyziky. Informace v kvantové fyzice se liší od binární datové jednotky ukládané a zpracovávané počítači, které jsou jádrem dnešní celosvětové sítě World Wide Web. Svět kvantové fyziky se zaměřuje na vlastnosti a interakce molekul, atomů a dokonce i menších částic, jako jsou elektrony a fotony. Kvantové bity neboli qubity nabízejí potenciál pro přesnější přenos informací a pomáhají předcházet krádeži informací v sítích.
Lanyon říká, že jeho výzkum umožní zavedení kvantového internetu ve městech s cílem rozšířit dosah mezi městy. Jeho průlom je součástí výzkumného projektu Evropské unie (EU), jehož cílem je přiblížit se kvantovému internetu. Projekt s názvem Quantum Internet Alliance (QIA) sdružuje řadu výzkumných institucí a společností po celé Evropě. Podle serveru Phys.org získala QIA z EU v průběhu 3,5 let, tedy do konce března 2026, finanční prostředky ve výši 25,5 milionu dolarů.
„Kvantový internet nenahradí konvenční internet, ale spíše se s ním zkombinuje,“ sdílela Stephanie Wehnerová, profesorka kvantové informace na Delftské technické univerzitě v Nizozemsku a koordinátorka QIA.
Klíčovým konceptem kvantové fyziky je kvantové provázání. Pokud jsou dvě částice provázané, bez ohledu na to, jak daleko jsou v prostoru, budou mít podobné vlastnosti. Například obě budou mít stejný „spin“, který udává směr vnitřního momentu hybnosti základní částice. Spinový stav částice není jasný, dokud není pozorován. Předtím existují v různých stavech nazývaných superpozice. Jakmile je však pozorován, je stav obou částic jasně definován.
To je velmi užitečné v bezpečné komunikaci. Ti, kdo tajně zachycují přenosy kvantových dat, zanechají jasnou stopu tím, že vytvoří změny ve stavu pozorovaných částic. „Můžeme využít vlastnosti kvantového provázání k dosažení bezpečné komunikace, i když má útočník kvantový počítač,“ vysvětluje Wehner.
Bezpečné komunikační možnosti, kterých dosahuje kvantový internet, by mohly otevřít mnohem širší škálu aplikací než tradiční internetové sítě. Například v medicíně umožňuje kvantové provázání synchronizaci hodin a vylepšenou vzdálenou chirurgii. V astronomii by dalekohledy provádějící vzdálená pozorování mohly „využít kvantový internet k vytvoření provázání mezi senzory, což by poskytovalo mnohem kvalitnější snímky oblohy,“ uvedl Wehner.
Současnou výzvou je rozšíření kvantového internetu tak, aby využíval více částic na velké vzdálenosti. Lanyon a kol. také demonstrovali komunikaci nejen mezi jednotlivými částicemi, ale také mezi paprsky částic (v tomto případě fotonů), čímž se zvýšila rychlost provázání mezi kvantovými uzly. Konečným cílem je rozšířit kvantové uzly na větší vzdálenosti, pravděpodobně až 500 km, a vytvořit tak jakýsi kvantový internet, který dokáže propojit vzdálená města, podobně jako tradiční internetové sítě.
Kromě Evropy dosáhly v posledních letech významného pokroku v oblasti kvantových výpočtů a kvantového internetu i Čína a USA. Evropa jde ještě dál a rozvíjí integrovanou vesmírnou a pozemní infrastrukturu pro bezpečnou komunikaci, která je klíčovou součástí kvantového internetu.
An Khang (podle Phys.org )
Zdrojový odkaz
Komentář (0)