Състезанието за нов интернет започва

Мощта на частиците

Квантовите битове, или „кюбитите“, обещават по-сигурно предаване на информацията, тъй като частиците се променят от самия акт на наблюдението и измерването им. Това означава, че няма „подслушвач“, който да остане неразкрит.

Неговият пробив е част от изследователски проект на ЕС за постигане на целта за изграждане на квантов интернет.

Спиновото състояние на частиците не е ясно, докато не бъдат определени. До този момент те се намират в няколко състояния, наречени суперпозиция. Когато обаче едната от тях бъде определена, състоянието и на двете частици става известно.

Множество възможности

Това се използва за сигурността на комуникациите. Хората, които хакват квантово предаване на данни, ще оставят очевидна следа от опита си, тъй като предизвикват промяна в състоянието на съответната определена частица, пише "Офнюз".

Сигурните комуникации, които можем да си позволим благодарение на квантовия интернет, отварят вратата за много по-широк кръг от приложения, излизащи извън границите на класическия интернет.

Друг пример са банкоматите.

Понастоящем, ако банкоматът се повреди, когато някой тегли пари, машината може да приеме, че не са давани никакви пари, докато друг банкомат би регистрирал тегленето на пари. Квантовият интернет би могъл да премахне това разминаване.

Дистанционен тест

Въпросът сега е да се мащабира квантовият интернет така, че да се използват голям брой частици на дълги разстояния.

Макар че квантовият интернет може да е осъществим за специализирани приложения към 2029 г., специалистите не са склонни да рискуват с предположение кога може да се появи пълната му версия за широк кръг от приложения.

„Това е много труден въпрос“, казва Венер.

С напредъка в разработването на компонентите и системите на квантовия интернет от QIA, Европа работи и за разработването на квантови компютри.

Претъпкано пространство

При наличието на предвиждания, че половината от най-използваните криптографски системи ще бъдат разбити към края на десетилетието, Европа едва ли е единствената заинтересована страна.

По отношение на инфраструктурата Европа предприема други стъпки. Разработва се интегрирана космическа и наземна инфраструктура за сигурни комуникации — нещо като градивен блок за квантовия интернет.

„С гордост мога да кажа, че сме световни лидери в много области“, казва Венер.

Докато във всички заинтересовани държави остава да се свърши много работа, потенциалните ползи дават знак за по-нататъшен напредък и пробиви, преди да измине много време.

„Учените разработват нови приложения за квантови мрежи с доста висока скорост“, казва Лейниън.

Изследванията в тази статия са финансирани от ЕС. Тази статия е публикувана за пръв път в Horizon, списанието за изследвания и иновации на ЕС.

През май 2023 г. д-р Бенджамин Лeйниън от Университета в Инсбрук, Австрия, прави важна стъпка към създаването на нов вид интернет — той прехвърля информация по оптично влакно с дължина 50 километра, ползвайки принципите на квантовата физика.

Информацията в квантовата физика е различна от единиците от данни — двоичните цифри — съхранявани и обработвани от компютрите, които образуват ядрото на настоящата световна мрежа. Царството на квантовата физика обхваща свойствата и взаимодействията на молекулите, атомите и дори по-малките частици, като електрони и протони.

Наречен Алианс за квантов интернет, или QIA (Quantum Internet Alliance), проектът събира заедно изследователски институти и компании от цяла Европа. Тази инициатива получава 24 милиона евро като финансиране от ЕС за период от три и половина години, до края на март 2026 г.

Основно понятие в квантовата физика е преплитането. Ако две частици са преплетени, независимо колко са отдалечени в пространството, те ще притежават подобни свойства — например и двете може да имат едно и също измерване на нещо, наречено „спин“, квантова версия на посоката, в която се въртят частиците.

В медицината например физическите аспекти на преплитането дават възможност за такова ниво на почасово синхронизиране, което може да подобри телехирургията. „Ако искам да извърша хирургическа операция на отдалечен възел, бих искал времето ѝ да е много точно разпределено, за да не допусна нито една грешка“, казва Венер.

Астрономията е друга област, която може да се възползва от тези постижения. Телескопите, с които се правят наблюдения на далечни обекти, могат „да използват квантов интернет, за да генерират преплитане между сензорите и да получават по-добро изображение на небето“, казва Венер.

Лейниън и екипът му са демонстрирали комуникация не само между отделни частици, но и между „поредици“ от частици — в този случай светлинни частици, наречени фотони — като по този начин се ускорява степента на преплитане между квантови възли.

Крайната цел е да се разгърнат квантови възли за много по-голям обхват, може би на 500 километра, и да се създаде прототип на квантов интернет, който може да свързва отдалечени градове — до голяма степен както класическият интернет разчита на различни възли за създаването на глобалния интернет.

Целта е да се гарантира мястото на Европа в челните редици на революцията на квантовите технологии. Очаква се квантовите компютри да разполагат с безпрецедентна изчислителна мощ с множество приложения, включително способността да се разбиват криптографските алгоритми, които обезпечават сигурността на по-голямата част от обмена в настоящия интернет.