Το Κβαντικό ιντερνετ είναι αχακάριστο

Η ικανότητα των δικτύων να μεταδίδουν δεδομένα – καθώς και η τάση τους να κρασάρουν ή να συμπεριφέρονται απρόβλεπτα – πάντα γοήτευε τη Stephanie Wehner. “Σε ένα μόνο υπολογιστή, τα πράγματα θα συμβούν ωραία και διαδοχικά”, δήλωσε η Wehner, φυσικός και επιστήμονας υπολογιστών στο Delft University of Technology. “Σε ένα δίκτυο, όμως πολλά απροσδόκητα πράγματα μπορούν να συμβούν.” Αυτό ισχύει σε δύο επίπεδα: Πρώτον τα προγράμματα σε συνδεδεμένους υπολογιστές παρεμποδίζουν  το ένα το άλλο, με εκπληκτικά αποτελέσματα με συνέπεια οι χρήστες αυτών των δικτύων να υποχρεούνται να γίνουν πολύ δημιουργικοί και δεύτερον σε σχέση με το ίδιο το διαδίκτυο και τη χρήση του, η Wehner σημειωνεί,  “οι άνθρωποι αρχικά νόμιζαν ότι θα χρησιμοποιηθεί για να αποσταλούν κάποια αρχεία.”

WehnerQA_Lede

Η Wehner είναι πλέον μία από τις πνευματικές ηγέτιδες της προσπάθειας να δημιουργηθεί ένα νέο είδος διαδικτύου από την αρχή. Eίναι επικεφαλής μιας ερευνητικής ομάδας στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Delft και συντονίστρια της Κβαντικής Διαδικτυακής Συμμαχίας (Quantum Internet Alliance), πρωτοβουλία της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τη δημιουργία δικτύου για τη μετάδοση κβαντικών πληροφοριών σε ολόκληρη την ήπειρο. Εργάζεται για να  σχεδιάσει το “κβαντικό διαδίκτυο”, ένα δίκτυο που θα μεταδίδει – αντί για κλασικά δυαδικά ψηφία με τιμές 0 ή 1 – κβαντικά δυαδικά ψηφία στα οποία συνυπάρχουν και οι δύο δυνατότητες 0 και 1. Αυτά τα “qubits” μπορεί να γίνουν από φωτόνια που είναι σε συνδυασμό δύο διαφορετικών πόλωσης. Η δυνατότητα αποστολής qubits από ένα μέρος σε άλλο μέσω καλωδίων οπτικών ινών δεν θα μπορούσε να μετασχηματίσει την κοινωνία τόσο απόλυτα όσο το κλασικό διαδίκτυο, αλλά για θα προκαλέσει άλλη μια επανάσταση σε πολλές πτυχές της επιστήμης και του πολιτισμού, από την ασφάλεια έως την υπολογιστική στην αστρονομία. 

screens_feature2
Τα ζεύγη φωτονίων που μεταδιδονται μέσω οπτικών ινών, μεταδίδονται με τέτοιο τρόπο που να προστατεύει απολύτως τις πληροφορίες που μεταφέρονται και κωδικοποιούνται σε αυτά αλλά δεν μπορούν να καλύψουν μεγάλες αποστάσεις. Η ομάδα της  Wehner απέδειξε ότι παρά το πρόβλημα μετάδοσης σε μεγάλες αποστάσεις μπορεί να στείλει πάνω από 1,5 χιλιόμετρα και να είναι σίγουροι ότι θα μπορέσουν να δημιουργήσουν μια κβαντική σχέση μεταξύ του Ντελφτ και της Χάγης μέχρι το τέλος του τρέχοντος έτους. Η εξασφάλιση μιας αδιάσπαστης σύνδεσης σε μεγαλύτερες αποστάσεις απαιτεί κβαντικούς επαναλήπτες που επεκτείνουν το δίκτυο. Τέτοιοι αναμεταδότες σχεδιάζονται επί του παρόντος στο Delft . Το πρώτο υπολογίζεται να ολοκληρωθεί τα επόμενα πέντε έως έξι χρόνια, λέει η Wehner, με ένα παγκόσμιο κβαντικό δίκτυο έτοιμο μετά από το τέλος της δεκαετίας.
quantum-repeater

Σε ένα άρθρο στο Science τον περασμένο Οκτώβριο, η Wehner και δύο συν-συγγραφείς παρουσίασαν ένα σχέδιο έξι σταδίων για την πραγματοποίηση του κβαντικού διαδικτύου, όπου κάθε αναπτυξιακό στάδιο θα υποστηρίξει νέους αλγόριθμους και εφαρμογές. Το πρώτο στάδιο βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη, με την κατασκευή ενός δικτύου που θα συνδέει τέσσερις πόλεις στις Κάτω Χώρες -.εξ ολοκλήρου με κβαντική τεχνολογία, ένα είδος αναλόγου Arpanet. Τα μηνύματα που αποστέλλονται μέσω αυτού του δικτύου θα έιναι απολύτως ασφαλή. Ο Tracy Northup, μέλος της Quantum Internet Alliance που εδρεύει στο Πανεπιστήμιο του Ίνσμπρουκ, εξήρε “το πλάτος του οράματος της Stephanie και τη δέσμευσή της να δημιουργήσει το είδος των δομών μεγάλης κλίμακας που θα το κάνουν να συμβεί”.

Η δυνατότητα να δημιουργηθεί αχακάριστο διαδίκτυο έχει τεράστια σημασία για τη ζωή μας μιας και το διαδίκτυο όπως το ξέρουμε σήμερα είναι ολοένα και πιο ευάλωτο στο hacking. Σε πληρη αντίθεση με ένα κβαντικό διαδίκτυο το οποίο θα ήταν απλα αδιαπέραστο. Η έρευνα με βάση το ΜΙΤ γίνεται κατά βάση από το  Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Delft, την Κβαντική Διαδικτυακή Συμμαχία και το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας.

Πηγές: MIT Quanta Magazine