Perlumbaan untuk mencipta internet kuantum

Eropah sedang berusaha untuk mencipta infrastruktur rangkaian baharu yang lebih selamat berdasarkan fizik kuantum yang akan membantu menghalang penggodam daripada mencuri maklumat.

Eropah, China dan AS sedang melabur dalam membangunkan komputer kuantum dan Internet. Foto: metamorworks — Eropah, China dan AS sedang melabur dalam membangunkan komputer kuantum dan Internet. Foto: *metamorworks*

Pada Mei 2023, Dr. Benjamin Lanyon dari Universiti Innsbruck di Austria telah mengambil langkah besar ke arah mencipta jenis internet baharu. Dia menghantar maklumat di sepanjang kabel gentian optik sepanjang 50 kilometer, menggunakan prinsip fizik kuantum. Maklumat dalam fizik kuantum adalah berbeza daripada digit binari yang disimpan dan diproses oleh komputer, teras World Wide Web hari ini. Dunia fizik kuantum memberi tumpuan kepada sifat dan interaksi molekul, atom, dan juga zarah yang lebih kecil seperti elektron dan foton. Bit kuantum, atau qubit, menawarkan potensi untuk penghantaran maklumat yang lebih tepat, membantu mencegah kecurian siber.

Lanyon berkata penyelidikannya akan membolehkan internet kuantum di dalam bandar, dan akhirnya merentasi bandar. Kejayaan beliau adalah sebahagian daripada projek penyelidikan Kesatuan Eropah (EU) untuk mendekati internet kuantum. Dipanggil Quantum Internet Alliance (QIA), projek itu menghimpunkan institut penyelidikan dan syarikat di seluruh Eropah. QIA telah menerima $25.5 juta dalam pembiayaan daripada EU selama 3.5 tahun, sehingga akhir Mac 2026, menurut Phys.org .

"Internet kuantum tidak akan menggantikan internet konvensional, tetapi akan melengkapkannya," kata Stephanie Wehner, profesor maklumat kuantum di Universiti Teknologi Delft di Belanda dan penyelaras QIA.

Konsep penting dalam fizik kuantum ialah jalinan kuantum. Jika dua zarah terjerat, tidak kira berapa jauh jaraknya di angkasa, ia masih mempunyai sifat yang serupa. Sebagai contoh, kedua-duanya mempunyai "putaran" yang sama, yang mewakili arah momentum sudut intrinsik zarah asas. Keadaan putaran zarah tidak jelas sehingga ia diperhatikan. Sebelum itu, mereka berada di pelbagai negeri yang dipanggil superposisi. Tetapi apabila diperhatikan, keadaan kedua-dua zarah ditakrifkan dengan jelas.

Ini berguna untuk komunikasi yang selamat. Mereka yang memintas penghantaran kuantum akan meninggalkan kesan yang jelas dengan membuat perubahan kepada keadaan zarah yang diperhatikan. "Kita boleh menggunakan sifat keterikatan kuantum untuk mencapai komunikasi yang selamat walaupun penyerang mempunyai komputer kuantum, " jelas Wehner.

Keupayaan komunikasi selamat internet kuantum boleh membuka rangkaian aplikasi yang lebih luas daripada internet tradisional. Dalam bidang perubatan, sebagai contoh, keterikatan kuantum boleh membolehkan penyegerakan jam, meningkatkan pembedahan jarak jauh. Untuk astronomi, teleskop yang membuat pemerhatian jarak jauh boleh "menggunakan internet kuantum untuk mewujudkan jalinan antara penderia, memberikan imej langit yang lebih berkualiti," kata Wehner.

Cabarannya sekarang adalah untuk meningkatkan internet kuantum untuk menggunakan banyak zarah pada jarak yang jauh. Lanyon dan rakan-rakannya juga telah menunjukkan komunikasi bukan sahaja antara zarah individu tetapi juga antara rasuk zarah (dalam kes ini, foton), meningkatkan kadar jalinan antara nod kuantum. Matlamat utama adalah untuk memanjangkan nod kuantum ke julat yang lebih besar, mungkin 500 kilometer, mewujudkan internet kuantum yang boleh menghubungkan bandar terpencil, serupa dengan internet tradisional.

Di luar Eropah, China dan AS juga telah mencapai kemajuan dalam pengkomputeran kuantum dan internet dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Eropah terus bersama dalam membangunkan infrastruktur ruang dan darat bersepadu untuk komunikasi selamat, bahagian teras internet kuantum.

An Khang (Menurut Phys.org )

Pautan sumber