اینترنت کوانتومی در راه است

به گفته بازار، در حالی که ایده اینترنت کوانتومی پتانسیل بالایی دارد، اتصال آن به اینترنت معمولی چالش هایی را به همراه دارد. اکنون، یک مطالعه جدید راه حلی برای نحوه ترکیب شبکه های موجود با شبکه های آینده ارائه می دهد.

آزمایشی که توسط محققان دانشگاه لایب‌نیتس هانوفر (آلمان) انجام شد نشان می‌دهد که چگونه اطلاعات کوانتومی و صفر و یک‌های کلاسیک می‌توانند از طریق یک فیبر نوری منفرد ارسال شوند.

به طور بالقوه، این بدان معنی است که اینترنت تقریباً ضد هک خواهد بود و به زیرساخت های موجود اجازه می دهد تا چندین رایانه کوانتومی را به شبکه ها متصل کنند که روزی می تواند یک ابزار واحد برای پردازش قدرت و حل وظایف محاسباتی دشوار فراهم کند.

ارتباطات کوانتومی به امواج نوری نزدیک به هم نیاز دارند که به طور جداگانه ارسال شوند تا رابطه درهم تنیده آنها حفظ شود، به این معنی که آنها باید جدا از امواج نور معمولی منتقل شوند. این امر ارسال همه چیز را از طریق یک خط فیبر نوری دشوار می کند.

مایکل کیوس، فیزیکدان دانشگاه لایبنیتس هانوفر می گوید: برای اینکه اینترنت کوانتومی را به واقعیت تبدیل کنیم، باید فوتون های درهم تنیده را از طریق شبکه های فیبر نوری منتقل کنیم. ما همچنین می خواهیم به استفاده از فیبرهای نوری برای انتقال داده های معمولی ادامه دهیم.

وی افزود: تحقیقات ما گام مهمی در تلفیق اینترنت معمولی با اینترنت کوانتومی است.

این تیم از یک دستگاه طراحی شده ویژه برای اجرای روشی به نام سروداین استفاده کردند که سیگنال‌های فیبر نوری را تغییر می‌دهد تا داده‌های کوانتومی و داده‌های سنتی را در یک کانال فرکانس قرار دهد.

با این حال، این کار را به گونه ای انجام می دهد که جریان های داده با یکدیگر تداخل نداشته باشند و حالت درهم تنیده جریان کوانتومی را حفظ کنند.

در انتهای دیگر شبکه، جریان ها را می توان دوباره جدا کرد، بنابراین هر دو نوع داده می توانند ارسال و دریافت شوند، که نشان دهنده یک رویکرد ترکیبی برای ارتباطات است.

این اولین باری است که دانشمندان توانسته اند نور درهم تنیده را با داده های درهم با استفاده از کانال فرکانس یکسان در فیبر نوری منتقل کنند.

از آنجایی که فیبرهای نوری در حال حاضر ستون فقرات اینترنت ما را تشکیل می دهند، به این معنی است که فناوری های کوانتومی می توانند بسیار سریعتر مورد استفاده قرار گیرند.

یان هاین، فیزیکدان دانشگاه لایبنیتس در هانوفر می گوید فوتون های درهم تنیده کانال داده را در فیبر نوری مسدود می کنند و از استفاده از آن برای انتقال داده های عادی جلوگیری می کنند.

چالش‌های زیادی برای غلبه بر وجود دارد و تحقیقات برای انتقال اطلاعات کوانتومی در فواصل طولانی‌تر بدون وقفه و یافتن راه‌هایی برای مدیریت ترافیک در شبکه‌های موجود ادامه دارد.

با این حال، محققان می‌گویند، اگر بتوانیم یک اینترنت کوانتومی راه‌اندازی کنیم، نوید می‌دهد که یک لایه حفاظتی بی‌نظیر و داده‌های فوق‌ایمن به اینترنت امروزی اضافه کند که اگر عوامل مخرب تلاش کنند آن را رهگیری کنند، به راحتی از بین می‌رود.

کیوز در پایان گفت: آزمایش ما نشان می‌دهد که چگونه شبکه‌های ترکیبی را می‌توان با موفقیت در عمل پیاده‌سازی کرد.

این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.