Európa egy új, biztonságosabb, kvantumfizikán alapuló hálózati infrastruktúra létrehozását szorgalmazza, amely segítene megakadályozni, hogy a hackerek információkat lopjanak.
Európa, Kína és az Egyesült Államok a kvantum-számítástechnika és a kvantuminternet fejlesztésébe fektet be. Fotó: metamorworks
2023 májusában Dr. Benjamin Lanyon, az Innsbrucki Egyetem munkatársa jelentős áttörést ért el egy új típusú internet létrehozásában. Egy 50 kilométeres optikai kábelen továbbított információt a kvantumfizika alapelveit alkalmazva. A kvantumfizikában található információ különbözik a számítógépek által tárolt és feldolgozott bináris adategységtől, amely a mai világháló magja. A kvantumfizika világa a molekulák, atomok és még kisebb részecskék, például az elektronok és a fotonok tulajdonságaira és kölcsönhatásaira összpontosít. A kvantumbitek, vagyis a qubitek, pontosabb információátvitelt tesznek lehetővé, segítve megelőzni a hálózatokon keresztüli információlopást.
Lanyon szerint kutatása megvalósíthatóvá teszi a kvantuminternetet a városokon belül, azzal a céllal, hogy később bővítse a városok közötti elérhetőséget. Áttörése az Európai Unió (EU) kutatási projektjének része, amelynek célja a kvantuminternet felé való közelebb kerülés. A Quantum Internet Alliance (QIA) néven ismert projekt számos kutatóintézetet és vállalatot tömörít Európa-szerte. A Phys.org szerint a QIA 3,5 év alatt, 2026 márciusának végéig 25,5 millió dolláros uniós finanszírozást kapott.
„A kvantuminternet nem fogja felváltani a hagyományos internetet, hanem inkább egyesülni fog vele” – mondta Stephanie Wehner, a hollandiai Delfti Műszaki Egyetem kvantuminformáció-professzora és a QIA koordinátora.
A kvantumfizika egyik kulcsfogalma a kvantum-összefonódás. Ha két részecske összefonódik, függetlenül attól, hogy milyen messze vannak egymástól a térben, hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek. Például mindkettőnek ugyanaz a "spinje" lesz, amely az alapvető részecske belső impulzusmomentumának irányát jelzi. Egy részecske spinállapota nem egyértelmű, amíg meg nem figyeljük. Ezt megelőzően különböző állapotokban léteznek, amelyeket szuperpozícióknak nevezünk. De miután megfigyeltük, mindkét részecske állapota egyértelműen definiálódik.
Ez nagyon hasznos a biztonságos kommunikációban. Azok, akik titokban lehallgatják a kvantumadatok átvitelét, egyértelmű nyomot hagynak maguk után azáltal, hogy megváltoztatják a megfigyelt részecskék állapotát. „A kvantum-összefonódás tulajdonságait felhasználhatjuk a biztonságos kommunikáció eléréséhez, még akkor is, ha a támadó kvantumszámítógéppel rendelkezik” – magyarázza Wehner.
A kvantuminternet által elért biztonságos kommunikációs képességek sokkal szélesebb körű alkalmazási lehetőségeket nyithatnak meg, mint a hagyományos internetes hálózatok. Például az orvostudományban a kvantum-összefonódás lehetővé teszi az óraszinkronizációt és a távsebészet fejlesztését. A csillagászatban a távoli megfigyeléseket végző teleszkópok „a kvantuminternet segítségével összefonódást hozhatnak létre az érzékelők között, sokkal jobb minőségű képeket biztosítva az égboltról” – mondta Wehner.
A jelenlegi kihívás a kvantuminternet felskálázása, hogy több részecskét lehessen nagy távolságokon keresztül hasznosítani. Lanyon és munkatársai nemcsak az egyes részecskék, hanem a részecskesugarak (jelen esetben fotonok) közötti kommunikációt is kimutatták, növelve a kvantumcsomópontok közötti összefonódási arányt. A végső cél a kvantumcsomópontok nagyobb, esetleg 500 km-es tartományokra való kiterjesztése, egyfajta kvantuminternet létrehozása, amely a hagyományos internetes hálózatokhoz hasonlóan képes távoli városokat összekapcsolni.
Európán túl Kína és az Egyesült Államok is jelentős előrelépéseket tett a kvantum-számítástechnika és a kvantuminternet terén az elmúlt években. Európa még tovább megy az integrált űr- és földi infrastruktúra fejlesztésével a biztonságos kommunikáció érdekében, ami a kvantuminternet alapvető eleme.
An Khang ( a Phys.org szerint)
[hirdetés_2]
Forráslink
Hozzászólás (0)