نوع جدیدی از اینترنت در راه است!
کنکوری: اتحادیه اروپا در کوشش برای ایجاد زیرساخت شبکه اینترنت بر پایه فیزیک کوانتومی است.
غزال زیاری: ماه می سال ۲۰۲۳ دکتر بنجامین لانیون از دانشگاه اینسبروک اتریش، گام بزرگی را در راه ایجاد نوع جدیدی از اینترنت برداشت: او اطلاعات را بوسیله یک فیبرنوری به طول ۵۰ کیلومتر و با بهره گیری از فیزیک کوانتومی منتقل کرد.
اطلاعات در فیزیک کوانتوم با واحدهای داده (ارقام دو دویی) ذخیره شده که توسط کامپیوترهایی پردازش می شوند که هسته شبکه جهانی فعلی را می سازند، متفاوت می باشد. قلمرو فیزیک کوانتوم خواص و برهم کنش های مولکول ها، اتم ها و حتی ذرات کوچکتر مثل الکترونها و فوتون ها را پوشش می دهند.
قدرت ذرات
بیت های کوانتوم یا "کیوبیت ها" نوید انتقال اطلاعات با امنیت بیشتری را می دهند؛ چونکه ذرات با مشاهده و اندازه گیری آنها تغییر می کنند. این بدان معناست که استراق سمع نمی تواند ناشناس باقی بماند.
لانیون در صحبت هایش به این نکته اشاره نمود که کار او موجب می شود تا اینترنت کوانتومی در شهرها امکان پذیر به نظر برسد و هدف بعدی پوشش دادن فاصله های بین شهری طولانی تر خواهد بود. وی در این رابطه اظهار داشت: « شما می توانید این را مثل یک شهر بزرگ تصور کنید.»
پیشرفت او قسمتی از یک پروژه تحقیقاتی در اتحادیه اروپا برای نزدیک تر شدن به هدف پیاده سازی اینترنت کوانتومی بشمار می رود.
QIA یا اتحاد اینترنت کوانتومی، موسسات تحقیقاتی و شرکتها را در سراسر اروپا گرد هم می آورد. برای تحقیق، بررسی و پیاده سازی این ابتکار، این اتحاد طی سه سال و نیم (تا پایان مارس سال ۲۰۲۶) بودجه ای ۲۴ میلیون یورویی را از اتحادیه اروپا دریافت می کند.
استفانی ونر، استاد اطلاعات کوانتوم در دانشگاه تکنولوژی دلفت هلند که با اتحاد QIA همکاری دارد در این رابطه اظهار داشت: « این طرح برای جایگزینی اینترنت کلاسیک مطرح نشده و هدف همکاری مشترک است. ما قصد نداریم تا اینترنت جدید را جایگزین Netflix نماییم.»
یک مفهوم کلیدی در فیزیک کوانتوم، درهم تنیدگی است. اگر دو ذره در هم تنیده شوند، بدون درنظر داشتن این که در فضا چقدر از یکدیگر فاصله دارند، خواص مشابهی خواهند داشت. به عنوان مثال هردوی آنها اندازه گیری یکسانی از اسپین (نسخه کوانتومی جهتی که ذرات درحال چرخش هستند) خواهند داشت.
وضعیت اسپین ذرات تا آن زمان که مشاهده نشوند، معین نیست و تا آن زمان، این ذرات در چندین حالت به نام "برهم نهی"قرار می گیرند. ولی با مشاهده یکی از آنها، وضعیت هر دو ذره مشخص خواهد شد.
احتمالات گوناگون و فراوان
این موضوع مهم و مفیدی در ارتباطات ایمن خواهد بود. افرادی که یک انتقال کوانتوم را هک کنند، با بوجودآوردن تغییر در وضعیت یک ذره مشاهده شده، ردی آشکار را از تلاش خود بجای خواهند گذاشت. ونر دراین باره گفته: « ما می توانیم از خاصیت های درهم تنیدگی کوانتوم برای دستیابی بوسیله ای برای برقراری ارتباط امن استفاده نمائیم که احتمالاً حتی اگر مهاجم، یک کامپیوتر کوانتومی نیز داشته باشد، باز هم امن خواهد بود.»
ارتباطات امنی که توسط اینترنت کوانتومی فراهم می شود، می تواند طیف گسترده تری از برنامه های کاربردی را فراهم آورد که بمراتب فراتر از محدوده اینترنت کلاسیک است.
به عنوان مثال در علم پزشکی، فیزیک درهم تنیدگی، سطحی از هماهنگ سازی ساعت را فراهم می آورد که امکان جراحی ازراه دور را بهبود خواهد بخشید.
ونر افزود: « اگر من بخواهم ازراه دور یک جراحی انجام دهم، بدنبال آن خواهم بود که زمان بندی دقیقی وجود داشته باشد تا هیچ مشکل و اشتباهی به وجود نیاید.»
نجوم هم یکی دیگر از علومی است که از این مساله بهره زیادی خواهد برد. ونر افزود: « تلسکوپ هایی که رصدهای دور انجام می دهند، می توانند از اینترنت کوانتومی برای ایجاد در هم تنیدگی بین حسگرها بهره مند شده و تصویر خیلی بهتری از آسمان داشته باشند.»
مثال دیگر می تواند در دستگاه های خودپرداز یا ATM باشد. هم اکنون اگر یک دستگاه خودپرداز در هنگام برداشت پول از کار بیفتد، دستگاه فرض می کند که هیچ پول نقدی تحویل فرد نشده و این درحالی است که توزیع کننده دیگری برداشت پول را ثبت کرده است؛ اما بهره گیری از اینترنت کوانتومی می تواند این اختلاف را رفع کند.
البته خیلی از کاربردهای اینترنت کوانتومی احتمالاً پس از ایجاد تکنولوژی آشکار و مشخص می شوند. لانیون در این زمینه اظهار داشت: « اینترنت کوانتومی طیف وسیعی از امکانات جدید را برای اندازه گیری دقیق فضا، زمان و مطالعه نحوه کار جهان و کیهان را عرضه خواهد کرد.»
تست مسافت
در حال حاضر بحث افزایش مقیاس اینترنت کوانتومی جهت استفاده از خیلی از ذرات در فواصل طولانی مطرح است. لانیون و اعضای تیمش نشان داده اند که ارتباطات نه فقط بین ذرات منفرد، بلکه در قطاری از ذرات (که در این مورد، ذرات سبک با نام فوتون شناخته می شوند) وجود دارند و سرعت در هم تنیدگی بین گره های کوانتومی را می افزایند.
او در این زمینه اظهار داشت: « اگر فقط یک فوتون را در یک زمان ارسال کردید، باید منتظر زمان سفر باشید. اما اگر بتوانید بطور همزمان، قطاری از فوتون ها را ایجاد کنید، این به شما اجازه خواهد داد تا میزان در هم تنیدگی بین گره های کوانتومی را برای فواصل مدنظر افزایش دهید.»
بیشتر بخوانید:
چرا نباید موبایل را از شب تا بامداد به شارژ بزنید؟ جنگنده های آمریکایی که به درد جنگ نمی خورند/ عکس
هدف نهایی، گسترش گره های کوانتومی به بردهای بسیار بزرگتر، شاید تا ۵۰۰ کیلومتر و ایجاد یک نمونه اولیه از اینترنت کوانتومی است که می تواند شهرهای دور را به هم متصل کند (دقیقا مثل اینترنت کلاسیک که برای ایجاد یک اینترنت جهانی به گره های مختلف متکی است).
در شرایطی که ممکنست تا سال ۲۰۲۹، اینترنت کوانتومی برای کاربردهای تصصی فراهم گردد، کارشناسان نگران گمانه زنی ها درباره ی آنکه چه زمانی ممکنست نسخه کامل این اینترنت برای طیف وسیعی از کاربردها در دسترس باشند، هستند. ونر افزود: « این سوال بسیار سختی است.»
با پیشرفت QIA در حوزه اجزا و سیستم های اینترنت کوانتومی، اروپا نیز در تلاش است تا کامپیوتر های کوانتومی را بوجود آورد.
در ژوئن ۲۰۲۳، یک مشارکت عمومی خصوصی در اتحادیه اروپا اعلام نمود که شش کشور در اروپا میزبان کامپیوترهای کوانتومی خواهند بود که این کشورها عبارتند از جمهوری چک، فرانسه، آلمان، ایتالیا، لهستان و اسپانیا.
هدف این است که این اطمینان حاصل شود که اروپا در خط مقدم انقلاب فناوری های کوانتومی قرار دارد و انتظار می رود تا کامپیوتر های کوانتومی از قدرت محاسباتی بی سابقه ای با کاربردهای متعدد، از توانایی شکستن الگوریتم های رمزنگاری (که مبادلات اینترنت فعلی را ایمن می کنند) بهره مند شوند.
شاخه شلوغ
با این پیش بینی که نیمی از پرکاربردترین سیستم های رمزنگاری تا پایان دهه اخیر میلادی شکسته خواهند شد، اروپایی ها حالا تنها جامعه مشتاق به این فناوری به حساب نمی آیند و چین و آمریکا هم در سالهای اخیر پیشرفت های زیادی در حوزه کامپیوترهای کوانتومی و اینترنت کوانتومی داشته اند.
در بخش زیرساخت ها، اروپا قدمهای دیگری نیز برداشته و آنها درحال توسعه یک فضای یکپارچه و زیرساخت زیرزمینی برای ارتباطات ایمن هستند که یک بلوک ساختمانی برای اینترنت کوانتومی بشمار می رود.
ونر دراین باره اظهار داشت: « با افتخار می توانم بگویم که ما در خیلی از زمینه ها در جهان پیشروهستیم.»
در شرایطی که در همه کشورهای مشتاق به کامپیوترهای کوانتومی، کارهای زیادی در حال انجام می باشد و راه زیادی نیز پیش روست، مزایای بالقوه آن از پیشرفت های گسترده دراین زمینه خبر می دهد. لانیون دراین باره اظهار داشت: « افراد درحال توسعه برنامه های جدید شبکه های کوانتومی با سرعت بسیار بالایی هستند.»
منبع: phys
227227
منبع: كنكوری
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب