המירוץ ליצירת אינטרנט קוונטי

[מודעה_1]

אירופה דוחפת ליצור תשתית רשת חדשה ומאובטחת יותר המבוססת על פיזיקה קוונטית שתסייע למנוע מהאקרים לגנוב מידע.

אירופה, סין וארה"ב משקיעות בפיתוח מחשבים קוונטיים ואינטרנט. צילום: *metamorworks*

במאי 2023, ד"ר בנג'מין לניון מאוניברסיטת אינסברוק באוסטריה עשה צעד משמעותי לקראת יצירת סוג חדש של אינטרנט. הוא העביר מידע לאורך כבל סיב אופטי באורך 50 קילומטרים, תוך שימוש בעקרונות של פיזיקת הקוונטים. מידע בפיזיקה קוונטית שונה מהספרות הבינאריות שמחשבים מאחסנים ומעבדים, הליבה של רשת האינטרנט של ימינו. עולם הפיזיקה הקוונטית מתמקד בתכונות ובאינטראקציות של מולקולות, אטומים ואפילו חלקיקים קטנים יותר כמו אלקטרונים ופוטונים. ביטים קוונטיים, או קיוביטים, מציעים פוטנציאל להעברת מידע מדויקת יותר, המסייעים במניעת גניבת סייבר.

לניון אמר כי מחקרו יאפשר אינטרנט קוונטי בתוך ערים, ובסופו של דבר גם בין ערים. פריצת הדרך שלו היא חלק מפרויקט מחקר של האיחוד האירופי (EU) שמטרתו להתקרב לאינטרנט קוונטי. הפרויקט, המכונה "ברית האינטרנט הקוונטי" (QIA), מאחד מכוני מחקר וחברות ברחבי אירופה. QIA קיבלה מימון של 25.5 מיליון דולר מהאיחוד האירופי במשך 3.5 שנים, עד סוף מרץ 2026, על פי Phys.org .

"האינטרנט הקוונטי לא יחליף את האינטרנט הקונבנציונלי, אלא ישלים אותו", אמרה סטפני ווהנר, פרופסור למידע קוונטי באוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה בהולנד ורכזת ה-QIA.

מושג חשוב בפיזיקה קוונטית הוא שזירה קוונטית. אם שני חלקיקים שזורים, לא משנה כמה רחוקים הם זה מזה במרחב, עדיין יש להם תכונות דומות. לדוגמה, לשניהם יש את אותו "ספין", המייצג את כיוון התנע הזוויתי הפנימי של חלקיק אלמנטרי. מצב הספין של חלקיק אינו ברור עד שהוא נצפה. לפני כן, הם נמצאים במצבים שונים הנקראים סופרפוזיציות. אבל ברגע שהם נצפים, מצבי שני החלקיקים מוגדרים בבירור.

זה שימושי לתקשורת מאובטחת. אלו שיירטו שידורים קוונטיים ישאירו עקבות ברורים על ידי ביצוע שינויים במצב החלקיק הנצפה. "אנו יכולים להשתמש בתכונות של שזירה קוונטית כדי להשיג תקשורת מאובטחת גם אם לתוקף יש מחשב קוונטי", מסביר ווהנר.

יכולות התקשורת המאובטחות של אינטרנט קוונטי יכולות לפתוח מגוון רחב בהרבה של יישומים מאשר האינטרנט המסורתי. ברפואה, למשל, שזירה קוונטית יכולה לאפשר סנכרון שעון, ולשפר ניתוחים מרחוק. עבור אסטרונומיה, טלסקופים המבצעים תצפיות למרחקים ארוכים יכולים "להשתמש באינטרנט הקוונטי כדי ליצור שזירה בין חיישנים, ולספק תמונות באיכות טובה בהרבה של השמיים", אמר ווהנר.

האתגר כעת הוא להגדיל את האינטרנט הקוונטי כך שיוכל להשתמש בחלקיקים רבים על פני מרחקים ארוכים. לניון ועמיתיו הדגימו גם תקשורת לא רק בין חלקיקים בודדים אלא גם בין אלומות של חלקיקים (במקרה זה, פוטונים), מה שהגביר את קצב ההסתבכות בין צמתים קוונטיים. המטרה הסופית היא להרחיב את הצמתים הקוונטיים לטווחים גדולים יותר, אולי 500 קילומטרים, וליצור אינטרנט קוונטי שיכול לחבר ערים מרוחקות, בדומה לאינטרנט המסורתי.

מחוץ לאירופה, סין וארה"ב עשו גם צעדים רבים בתחום המחשוב הקוונטי והאינטרנט בשנים האחרונות. אירופה מתקדמת עוד יותר בפיתוח תשתית חלל וקרקע משולבת לתקשורת מאובטחת, חלק מרכזי באינטרנט הקוונטי.

אן קאנג (על פי Phys.org )

[מודעה_2]
קישור למקור