Naprej na vsebino

Kvantni internet: globalna mreža je že postavljena

Google je proti koncu leta 2019 naznanil izjemen preboj. Podjetje je zatrdilo, da je z uporabo novega tipa kvantnega računalnika doseglo t.i. kvantno premoč (quantum supremacy) in v 200 sekundah opravilo primerjalni test. Najsodobnejši klasični superračunalnik naj bi potreboval 10.000 let, da bi opravil isti test.

Kljub trditvi IBM-a, da bi njegov superračunalnik z malo optimizacije lahko rešil to nalogo v nekaj dneh, je Googlova objava jasno naznanila, da vstopamo v novo dobo neverjetne računalniške moči.

Toda s precej manj fanfare je viden tudi hiter napredek pri razvoju kvantnih komunikacijskih omrežij in glavni mreži za njihovo združitev, imenovani »kvantni internet«. Tako kot je internet, kot ga poznamo, sledil razvoju računalnikov, lahko pričakujemo, da bo kvantni računalnik spremljal varnejši, bolje sinhroniziran kvantni internet.

Foto: Pixabay

Od običajnega interneta se razlikuje v tem, da deluje po principu zakonov kvantnega sveta. Namesto o običajnih bitih, torej ničlah in enkah, govorimo o kvantnih bitih (kbit). Medtem ko lahko navaden bit sprejme samo ničle ali enice, lahko kbit hkrati uporabi vrednost nič in ena. To omogoča, da kvantni računalniki zelo hitro opravijo določene izračune.

Slednje je za kvantni internet osrednjega pomena, predvsem zaradi lastnosti, imenovane »zapletenost«. Če sta dva zapletena kbita geografsko ločena (na primer, en kbit v Dublinu in drugi v New Yorku), bi meritve obeh dale enak rezultat. To bi bilo ključno, denimo pri tajnih komunikacijah – skupno znanje med obema stranema, ki ga tretja ne more odkriti. Posledična sposobnost kodiranja in dekodiranja sporočil bi bila ena najmočnejših lastnosti kvantnega interneta.

Komercialne aplikacije

Komercialnih aplikacij za te napredne kriptografske mehanizme ne bo manjkalo. V teoriji se zdi se, da je kvantni internet še posebej koristen v finančnem sektorju, ker bo povečal zasebnost pri spletnih transakcijah in podal močnejši dokaz o sredstvih, uporabljenih pri transakciji.

Nedavno so v centru CONNECT v Trinity College Dublin uspešno implementirali algoritem, s katerim so lahko dosegli to raven varnosti. Da se je to zgodilo med hackathonom – nekakšnim tekmovanjem za računalniške programerje – kaže, da lahko celo navdušenci brez podrobnega znanja kvantne fizike ustvarijo nekaj gradnikov, ki bodo potrebni za kvantni internet. Ta tehnologija ne bo omejena na specializirane univerzitetne oddelke, vendar bo tako kot je prvotni internet, kmalu prerasla prvotni namen.

Foto: Pixabay

Kako zgraditi kvantni internet?

Trenutno lahko gradimo le zelo omejene kvantne računalnike. Naprave v kvantnem internetu ne bi smele biti povsem kvantne narave, omrežje tako ne bo potrebovalo ogromnih kvantnih strojev za obdelavo komunikacijskih protokolov.

Namesto da bi nadomestil trenutno infrastrukturo optičnih vlaken, podatkovnih centrov in baznih postaj, bo kvantni internet nadgrajeval in maksimalno izkoristil obstoječi, klasični internet.

Ob tako hitrem napredku, naj bi kvantna internetna tehnologija v bližnji prihodnosti preoblikovala do zdaj znane poslovne načrte telekomunikacijskih podjetij. Finančne institucije za varnejše medbančne transakcije že uporabljajo kvantna komunikacijska omrežja. Sateliti za kvantno komunikacijo, pa so pripravljeni na prvi korak k razširitvi teh omrežij na svetovni nivo.

Foto: Pixabay

Ker postajajo računalniki vedno bolj zmogljivi, današnji sistem enkripcije kmalu ne bo več zadoščal. Predvsem pa današnja kriptografija ne bo več delovala, ko bodo prišli v uporabo kvantni računalniki, ti bodo namreč sposobni kaj hitro razvozlati ključ oziroma geslo. Rešitve sicer obstajajo, a verjetno se bo ponovila zgodba iz zgodovine, ko bo obstalo cel kup starih baz podatkov, ki jih pač nihče ne bo posodobil. Še danes na primer ponekod najdemo gesla, ki so shranjena v besedilni obliki ali z izjemno luknjičavimi ne varnimi algoritmi.

Komentarji

avatar
  Prijava na obveščanje  
Obvestila o

Prijava na e-novice