اینترنت کوانتومی در راه است_صبح سریع

در حالی که ایده اینترنت کوانتومی دارای پتانسیل زیاد بسیاری است، اما اتصال آن به اینترنت معمولی چالش‌هایی دارد. اکنون یک مطالعه تازه برای نحوه ترکیب شبکه‌های حاضر با آینده راهکار اراعه داده است.

آزمایشی که توسط محققان دانشگاه لایب‌نیتس هانوفر در آلمان انجام شد، مشخص می کند که چطور اطلاعات کوانتومی و صفر و یک‌های کلاسیک می‌توانند همه انها از یک فیبر نوری ارسال شوند.

این به طور بالقوه بدان معنی است که اینترنت تقریباً ضد هک می‌شود و امکان منفعت گیری از زیرساخت‌های حاضر برای اتصال چندین رایانه کوانتومی در شبکه‌ها را فراهم می‌کنند که می‌توانند روزی ابزار منحصر به فردی برای قوت پردازش اراعه دهند و ماموریت های محاسباتی غیر قابل حل را بر مسئولیت بگیرند.

ارتباطات کوانتومی به امواج نوری مرتبط نزدیک نیاز دارد که به طور مجزا ارسال شوند تا از رابطه درهم تنیده آنها محافظت شود، به این معنی که آنها باید به طور جداگانه به امواج نوری معمولی انتقال داده شوند. این کار فرستادن همه چیز را از یک خط فیبر نوری دشوار می‌کند.

مایکل کیوز، فیزیکدان دانشگاه لایبنیتس هانوفر می‌گوید: برای این که اینترنت کوانتومی را به حقیقت تبدیل کنیم، باید فوتون‌های درهم‌تنیده را از طریق شبکه‌های فیبر نوری منتقل کنیم. ما این چنین می‌خواهیم به منفعت گیری از فیبرهای نوری برای انتقال داده‌های معمولی ادامه دهیم.

او گفت: تحقیقات ما قدم مهمی برای ترکیب اینترنت معمولی با اینترنت کوانتومی است.

این تیم از یک دستگاه طراحی اختصاصی برای اعمال روشی به نام سروداین(serrodyne) منفعت گیری کردند که حالت سیگنال‌ها را در فیبر نوری تحول می‌دهد تا داده‌های کوانتومی و داده‌های سنتی را در کانال فرکانسی یکسانی قرار دهد.

با این حال، این کار را به طوری انجام می‌دهد که جریان‌های داده با یکدیگر تداخل نداشته باشند و حالت درهم‌تنیده جریان کوانتومی را نگه داری کند.

در انتهای دیگر شبکه، جریان‌ها را می‌توان مجدد جدا کرد، به این علت هر دو نوع داده می‌توانند ارسال و دریافت شوند که نشان دهنده یک رویکرد ترکیبی برای ارتباطات است.

این اولین باری است که دانشمندان توانسته‌اند نور درهم‌تنیده را با داده‌های درهم‌تنیده با منفعت گیری از کانال فرکانس شبیه در فیبر نوری ارسال کنند.

از آنجایی که فیبرهای نوری اکنون ستون فقرات اینترنت ما را راه اندازی خواهند داد، به این معنی است که فناوری‌های کوانتومی می‌توانند با شدت بیشتری مورد منفعت گیری قرار گیرند.

یان هاین، فیزیکدان دانشگاه لایبنیتس هانوفر می‌گوید: فوتون‌های درهم‌تنیده کانال داده را در فیبر نوری مسدود می‌کنند و از منفعت گیری از آن برای انتقال داده‌های معمولی جلوگیری می‌کنند.

چالش‌های بسیاری وجود دارد که باید بر آن تسلط کرد و تحقیقات برای انتقال اطلاعات کوانتومی در فواصل طویل‌تر بدون شکستن و یافتن راه‌هایی برای مدیریت ترافیک در شبکه‌های حاضر 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 می‌روال، به اینترنت امروزی اضافه کنیم.

کیوز در آخر او گفت: آزمایش ما مشخص می کند که چطور اجرای عملی شبکه‌های ترکیبی می‌تواند موفق باشد.

این پژوهش در مجله Science Advances انتشار شده است.