اینترنت کوانتومی در راه است

یک آزمایش جدید، تحقق اینترنت کوانتومی را یک قدم به واقعیت نزدیک‌تر کرده است. در حالی که ایده اینترنت کوانتومی دارای پتانسیل بسیار زیادی است، اما اتصال آن به اینترنت معمولی چالش‌هایی دارد. اکنون یک مطالعه جدید برای نحوه ترکیب شبکه‌های موجود با آینده راهکار ارائه داده است. آزمایشی که توسط محققان دانشگاه لایب‌نیتسهانوفر در آلمان انجام شد، نشان می‌دهد که چگونه اطلاعات کوانتومی و صفر و یک‌های کلاسیک می‌توانند همگی از یک فیبرنوری ارسال شوند. این به‌طور بالقوه بدان معنی است که اینترنت تقریباً ضد هک می‌شود و امکان استفاده از زیرساخت‌های موجود برای اتصال چندین رایانه کوانتومی در شبکه‌ها را فراهم می‌کنند که می‌توانند روزی ابزار منحصربه‌فردی برای قدرت پردازش ارائه دهند و وظایف محاسباتی غیرقابل حل را برعهده بگیرند. ارتباطات کوانتومی به امواج نوری مرتبط نزدیک نیاز دارد که به صورت مجزا ارسال شوند تا از رابطه درهم تنیده آن‌ها محافظت شود، به این معنی که آن‌ها باید به‌طور جداگانه به امواج نوری معمولی انتقال داده شوند. این کار فرستادن همه چیز را از یک خط فیبرنوری دشوار می‌کند. مایکل کیوز؛ فیزیکدان دانشگاه لایبنیتسهانوفر، می‌گوید: برای اینکه اینترنت کوانتومی را به واقعیت تبدیل کنیم، باید فوتون‌های درهم‌تنیده را از طریق شبکه‌های فیبرنوری منتقل کنیم. ما همچنین می‌خواهیم به استفاده از فیبرهای نوری برای انتقال داده‌های معمولی ادامه دهیم. وی افزود: تحقیقات ما گام مهمی برای ترکیب اینترنت معمولی با اینترنت کوانتومی است. این تیم از یک دستگاه طراحی ویژه برای اعمال روشی به نام سروداین (serrodyne)  استفاده کردند که حالت سیگنال‌‌ها را در فیبرنوری تغییر می‌دهد تا داده‌های کوانتومی و داده‌های سنتی را در کانال فرکانسی یکسانی قرار دهد. با این حال، این کار را به گونه‌ای انجام می‌دهد که جریان‌های داده با یکدیگر تداخل نداشته باشند و حالت درهم‌تنیده جریان کوانتومی را حفظ کند. در انتهای دیگر شبکه، جریان‌‌ها را می‌توان دوباره جدا کرد، بنابراین هر دو نوع داده می‌توانند ارسال و دریافت شوند که نشان‌دهنده یک رویکرد ترکیبی برای ارتباطات است. این اولین‌باری است که دانشمندان توانسته‌اند نور درهم‌تنیده را با داده‌های درهم‌تنیده با استفاده از کانال فرکانس مشابه در فیبرنوری ارسال کنند. از آنجایی که فیبرهای نوری در حال‌حاضر ستون فقرات اینترنت ما را تشکیل می‌دهند، به این معنی است که فناوری‌های کوانتومی می‌توانند با سرعت بیشتری مورد استفاده قرار گیرند. یان هاین؛ فیزیکدان دانشگاه لایبنیتسهانوفر، می‌گوید: فوتون‌های درهم‌ تنیده کانال داده را در فیبرنوری مسدود می‌کنند و از استفاده از آن برای انتقال داده‌های معمولی جلوگیری می‌کنند. چالش‌های زیادی وجود دارد که باید بر آن غلبه کرد و تحقیقات برای انتقال اطلاعات کوانتومی در فواصل طولانی‌تر بدون شکستن و یافتن راه‌هایی برای مدیریت ترافیک در شبکه‌های موجود ادامه دارد. محققان می‌گویند: با این حال، اگر بتوانیم اینترنت کوانتومی را راه‌اندازی کنیم، نوید می‌دهیم که لایه‌ای بی‌نظیر از حفاظت فوق‌ایمن و داده‌هایی که در صورت تلاش عوامل بدخواه برای رهگیری آن‌ها به سادگی از بین می‌روند، به اینترنت امروزی اضافه کنیم. کیوز؛ در پایان گفت: آزمایش ما نشان می‌دهد که چگونه اجرای عملی شبکه‌های ترکیبی می‌تواند موفق باشد. این پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.

منبع: ایسنا