欧州は、ハッカーによる情報窃盗の防止に役立つ、量子物理学に基づいたより安全な新しいネットワークインフラの構築を推進している。
欧州、中国、米国は量子コンピューティングと量子インターネットの開発に投資している。写真： metamorworks
2023年5月、オーストリアのインスブルック大学のベンジャミン・ラニオン博士は、新しいタイプのインターネットの実現において画期的な進歩を遂げました。彼は量子物理学の原理を用いて、50キロメートルの光ファイバーケーブルで情報を伝送することに成功しました。量子物理学における情報は、今日のワールド・ワイド・ウェブの中核を成すコンピューターによって保存・処理されるバイナリデータ単位とは異なります。量子物理学の世界は、分子、原子、さらには電子や光子といったより小さな粒子の特性と相互作用に焦点を当てています。量子ビット（キュービット）は、より正確な情報伝送を可能にし、ネットワークを介した情報窃盗の防止に役立つ可能性があります。
ラニオン氏は、自身の研究によって量子インターネットが都市内で実現可能となり、ひいては都市間の通信範囲拡大も目指すと述べている。この画期的な成果は、量子インターネットの実現に近づくことを目的とした欧州連合（EU）の研究プロジェクトの一環である。「量子インターネットアライアンス（QIA）」と呼ばれるこのプロジェクトには、欧州全域の多くの研究機関や企業が参加している。Phys.orgによると、QIAは2026年3月末までの3年半にわたり、EUから2,550万ドルの資金提供を受けている。
「量子インターネットは従来のインターネットに取って代わるものではなく、むしろ従来のインターネットと融合するものになるだろう」と、オランダのデルフト工科大学の量子情報学教授でQIAのコーディネーターを務めるステファニー・ウェーナー氏は語った。
量子物理学における重要な概念の一つに量子もつれがあります。2つの粒子がもつれ合っている場合、空間的にどれだけ離れていても、それらは類似した性質を持ちます。例えば、どちらも同じ「スピン」を持ちます。これは、基本粒子の固有角運動量の方向を示します。粒子のスピン状態は、観測されるまでは明らかではありません。観測される前は、重ね合わせと呼ばれる様々な状態が存在します。しかし、一度観測されれば、両方の粒子の状態は明確に定義されます。
これは安全な通信において非常に有用です。量子データ通信を密かに傍受した者は、観測対象の粒子の状態を変化させることで、明確な痕跡を残すことができます。「量子もつれの特性を利用することで、攻撃者が量子コンピュータを所有していたとしても、安全な通信手段を実現できます」とウェーナー氏は説明します。
量子インターネットによって実現される安全な通信機能は、従来のインターネットネットワークよりもはるかに幅広い用途への展開を可能にする可能性があります。例えば、医療分野では、量子もつれによって時計の同期や遠隔手術の精度向上が可能になります。天文学分野では、遠距離観測を行う望遠鏡が「量子インターネットを用いてセンサー間の量子もつれを作り出し、はるかに高品質な天空の画像を提供できる」とウェーナー氏は述べています。
現在の課題は、量子インターネットを大規模化し、長距離にわたって複数の粒子を利用できるようにすることです。Lanyonらは、個々の粒子間だけでなく、粒子ビーム（この場合は光子）間の通信も実証し、量子ノード間のエンタングルメント率を高めました。最終的な目標は、量子ノードをより広範囲、おそらく500kmにまで拡張し、従来のインターネットネットワークと同様に、遠く離れた都市を接続できる一種の量子インターネットを構築することです。
欧州以外にも、近年、中国と米国も量子コンピューティングと量子インターネットの分野で大きな進歩を遂げています。欧州は、量子インターネットの中核となる安全な通信のための宇宙と地上の統合インフラの開発をさらに進めています。
アン・カン（ Phys.orgによる）
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