اروپا در تلاش است تا زیرساخت شبکهای جدید و امنتری مبتنی بر فیزیک کوانتومی ایجاد کند که به جلوگیری از سرقت اطلاعات توسط هکرها کمک میکند.
اروپا، چین و ایالات متحده در حال سرمایهگذاری در توسعه محاسبات کوانتومی و اینترنت کوانتومی هستند. عکس: metamorworks
در ماه مه ۲۰۲۳، دکتر بنجامین لانیون در دانشگاه اینسبروک اتریش، با استفاده از اصول فیزیک کوانتومی، به موفقیت چشمگیری در ایجاد نوع جدیدی از اینترنت دست یافت. او اطلاعات را در امتداد یک کابل فیبر نوری ۵۰ کیلومتری منتقل کرد. اطلاعات در فیزیک کوانتومی با واحد داده دودویی که توسط رایانهها ذخیره و پردازش میشود، یعنی هسته وب جهانی امروزی، متفاوت است. دنیای فیزیک کوانتومی بر خواص و برهمکنشهای مولکولها، اتمها و حتی ذرات کوچکتر مانند الکترونها و فوتونها تمرکز دارد. بیتهای کوانتومی یا کیوبیتها، پتانسیل انتقال اطلاعات دقیقتر را ارائه میدهند و به جلوگیری از سرقت اطلاعات در شبکهها کمک میکنند.
لانیون میگوید تحقیقات او اینترنت کوانتومی را در شهرها امکانپذیر خواهد کرد و هدف آن گسترش دسترسی بین شهری است. این دستاورد او بخشی از یک پروژه تحقیقاتی اتحادیه اروپا (EU) است که با هدف نزدیکتر شدن به اینترنت کوانتومی انجام میشود. این پروژه که اتحاد اینترنت کوانتومی (QIA) نام دارد، مؤسسات و شرکتهای تحقیقاتی متعددی را در سراسر اروپا گرد هم میآورد. طبق گزارش Phys.org ، QIA طی ۳.۵ سال، تا پایان مارس ۲۰۲۶، ۲۵.۵ میلیون دلار بودجه از اتحادیه اروپا دریافت کرده است.
استفانی ونر، استاد اطلاعات کوانتومی در دانشگاه صنعتی دلفت هلند و هماهنگکننده QIA، گفت: «اینترنت کوانتومی جایگزین اینترنت معمولی نخواهد شد، بلکه با آن ترکیب خواهد شد.»
یک مفهوم کلیدی در فیزیک کوانتومی، درهمتنیدگی کوانتومی است. اگر دو ذره درهمتنیده شوند، صرف نظر از اینکه چقدر در فضا از هم دور باشند، خواص مشابهی خواهند داشت. به عنوان مثال، هر دو "اسپین" یکسانی خواهند داشت که نشان دهنده جهت تکانه زاویهای ذاتی یک ذره بنیادی است. حالت اسپین یک ذره تا زمانی که مشاهده نشود، مشخص نیست. قبل از آن، آنها در حالتهای مختلفی به نام برهمنهی وجود دارند. اما پس از مشاهده، حالت هر دو ذره به وضوح تعریف میشود.
این امر در ارتباطات امن بسیار مفید است. کسانی که مخفیانه انتقال دادههای کوانتومی را رهگیری میکنند، با ایجاد تغییرات در وضعیت ذرات مشاهدهشده، ردپای روشنی از خود به جا میگذارند. ونر توضیح میدهد: «ما میتوانیم از خواص درهمتنیدگی کوانتومی برای دستیابی به یک معیار ارتباطی امن استفاده کنیم، حتی اگر مهاجم یک کامپیوتر کوانتومی داشته باشد.»
قابلیتهای ارتباطی امن حاصل از اینترنت کوانتومی میتواند طیف بسیار وسیعتری از کاربردها را نسبت به شبکههای اینترنتی سنتی ایجاد کند. به عنوان مثال، در پزشکی، درهمتنیدگی کوانتومی امکان همگامسازی ساعت و بهبود جراحی از راه دور را فراهم میکند. ونر گفت، برای نجوم، تلسکوپهایی که مشاهدات دوردست را انجام میدهند میتوانند «از اینترنت کوانتومی برای ایجاد درهمتنیدگی بین حسگرها استفاده کنند و تصاویر با کیفیت بسیار بهتری از آسمان ارائه دهند».
چالش فعلی، افزایش مقیاس اینترنت کوانتومی برای استفاده از چندین ذره در فواصل طولانی است. لانیون و همکارانش همچنین ارتباط نه تنها بین ذرات منفرد، بلکه بین پرتوهای ذرات (در این مورد، فوتونها) را نیز نشان دادند که باعث افزایش نرخ درهمتنیدگی بین گرههای کوانتومی میشود. هدف نهایی، گسترش گرههای کوانتومی در محدودههای بزرگتر، احتمالاً ۵۰۰ کیلومتر، و ایجاد نوعی اینترنت کوانتومی است که بتواند شهرهای دور را به هم متصل کند، مشابه شبکههای اینترنتی سنتی.
فراتر از اروپا، چین و ایالات متحده نیز در سالهای اخیر گامهای بلندی در محاسبات کوانتومی و اینترنت کوانتومی برداشتهاند. اروپا با توسعه زیرساختهای فضایی و زمینی یکپارچه برای ارتباطات امن، که یکی از اجزای اصلی اینترنت کوانتومی است، پا را فراتر گذاشته است.
آن خانگ (طبق گفته Phys.org )
لینک منبع
نظر (0)