Cursa pentru crearea unui internet cuantic

Europa face eforturi pentru a crea o nouă infrastructură de rețea, mai sigură, bazată pe fizica cuantică, care ar ajuta la prevenirea furtului de informații de către hackeri.

Europa, China și SUA investesc în dezvoltarea computerelor cuantice și a internetului. Foto: metamorworks — Europa, China și SUA investesc în dezvoltarea computerelor cuantice și a internetului. Foto: *metamorworks*

În mai 2023, Dr. Benjamin Lanyon de la Universitatea din Innsbruck, Austria, a făcut un pas major către crearea unui nou tip de internet. El a transmis informații de-a lungul unui cablu de fibră optică de 50 de kilometri, folosind principiile fizicii cuantice. Informația din fizica cuantică este diferită de cifrele binare pe care computerele le stochează și le procesează, nucleul World Wide Web-ului de astăzi. Lumea fizicii cuantice se concentrează pe proprietățile și interacțiunile moleculelor, atomilor și chiar ale particulelor mai mici, cum ar fi electronii și fotonii. Biții cuantici, sau qubiții, oferă potențialul unei transmiteri mai precise a informațiilor, contribuind la prevenirea furtului cibernetic.

Lanyon a declarat că cercetarea sa va face posibil internetul cuantic în orașe și, în cele din urmă, în toate orașele. Descoperirea sa face parte dintr-un proiect de cercetare al Uniunii Europene (UE) care vizează apropierea de un internet cuantic. Numit Alianța Internetului Cuantic (QIA), proiectul reunește institute de cercetare și companii din întreaga Europă. QIA a primit o finanțare de 25,5 milioane de dolari din partea UE pe o perioadă de 3,5 ani, până la sfârșitul lunii martie 2026, potrivit Phys.org .

„Internetul cuantic nu va înlocui internetul convențional, ci îl va completa”, a declarat Stephanie Wehner, profesoară de informație cuantică la Universitatea Tehnică Delft din Olanda și coordonatoare a QIA.

Un concept important în fizica cuantică este inseparabilitatea cuantică. Dacă două particule sunt inseparabile, indiferent cât de departe se află în spațiu, ele posedă în continuare proprietăți similare. De exemplu, ambele au același „spin”, care reprezintă direcția momentului cinetic unghiular intrinsec al unei particule elementare. Starea de spin a unei particule nu este clară până când nu este observată. Înainte de aceasta, particulele se află în diferite stări numite superpoziții. Dar odată observate, stările ambelor particule sunt clar definite.

Acest lucru este util pentru comunicațiile securizate. Cei care interceptează transmisiile cuantice ar lăsa o urmă clară prin modificarea stării particulei observate. „Putem folosi proprietățile inseparabilității cuantice pentru a realiza o comunicare sigură chiar dacă atacatorul are un computer cuantic”, explică Wehner.

Capacitățile de comunicații securizate ale unui internet cuantic ar putea deschide o gamă mult mai largă de aplicații decât internetul tradițional. În medicină, de exemplu, inseparabilitatea cuantică ar putea permite sincronizarea ceasurilor, îmbunătățind chirurgia la distanță. Pentru astronomie, telescoapele care efectuează observații la distanță ar putea „utiliza internetul cuantic pentru a crea inseparabilitate între senzori, oferind imagini ale cerului de o calitate mult mai bună”, a spus Wehner.

Provocarea actuală este de a extinde internetul cuantic pentru a utiliza mai multe particule pe distanțe lungi. Lanyon și colegii săi au demonstrat, de asemenea, comunicarea nu doar între particule individuale, ci și între fascicule de particule (în acest caz, fotoni), crescând rata de entanglement dintre nodurile cuantice. Scopul final este de a extinde nodurile cuantice la distanțe mai mari, poate 500 de kilometri, creând un internet cuantic care poate conecta orașe îndepărtate, similar internetului tradițional.

În afara Europei, China și SUA au făcut, de asemenea, progrese în domeniul informaticii cuantice și al internetului în ultimii ani. Europa este într-un proces mai avansat de dezvoltare a unei infrastructuri spațiale și terestre integrate pentru comunicații securizate, o parte esențială a internetului cuantic.

An Khang (conform Phys.org )

Legătură sursă