توشیبا اعلام کرد که دانشمندان انگلیسی موفق به تولید اولین نمونهی پایدار برای انتقال دادههای کوانتومی از راه دور شدهاند که تا بیش از ۶۰۰ کیلومتر قادر به فعالیت است.
به گزارش گرداب، رایانش کوانتومی اغلب یک چالش امنیتی به حساب میآید، چون از لحاظ تئوری، با استفاده از آن میتوان هر سیستم رمزنگاری شدهی دارای کلید عمومی را بازگشایی کرد. با این حال، از این فناوری نیز میتوان برای کاهش این خطر با تولید جریانهای اطلاعاتی غیرقابل هک شدن به کمک کلیدهای کوانتومی (QKD) استفاده کرد.
دانشمندان اروپایی توشیبا در کمبریج روی این فناوری کار میکنند. برای ساختن کلید، فوتونها رمزگذاری و منتقل میشوند. اگر جریان توسط شخص سومی قطع شود، با توجه به ویژگیهای منحصر به فرد فیزیک کوانتوم، به فرستنده هشداری فرستاده میشود. تاکنون، چالش اصلی در ساختن کلیدهای کوانتومی، شکننده بودن کیوبیتها یا ذرات کوانتوم بوده است. اگر درجهی حرارت کابلهای فیبریای که این ذرات را منتقل میکنند بالا برود یا هر اتفاق دیگری بیفتد، جریان قطع میشود.
توشیبا برای برطرف کردن این مشکل، از یک روش تثبیتکنندهی دو باند استفاده میکند: «دو سیگنال نوری با طول موجهای مختلف ارسال میشوند تا نوسانات فاز فیبرهای طولانی به حداقل برسد. طول موج اول برای لغو نوساناتی که سریع تغییر میکنند استفاده میشود، در حالی که طول موج دوم همان طول موج کیوبیتهای نوری را دارد و برای تنظیم دقیق فاز استفاده میشود.»
توشیبا میگوید: «پس از استفاده از این روش جدید، متوجه شدیم که حتی بعد از انتشار از طریق فیبرهایی با طول صدها کیلومتر، فاز نوری یک سیگنال کوانتومی را در قطعهای از طول موج با دقت ده نانومتر ثابت نگه داشت. بدون لغو این نوسانات، فیبر منبسط شده و با تغییر دما منقبض میشود و اطلاعات کوانتومی را بههم میریزد.»
روش دو باند به محققان کمک کرده تا از کلیدهای کوانتومی Twin Field در فواصلی حدود سه برابر بیشتر از سیستمهای فعلی موجود برای کلیدهای کوانتومی، استفاده کنند. تبادل اطلاعات در چنین فضای امنی میتواند باعث شود تا روزی از اینترنت کوانتومی با رایانههای کوانتومی به هم مرتبط، پشتیبانی کرد. با توجه به کاربردهایی که این فناوری میتواند در آینده داشته باشد، ایالات متحده، اتحادیه اروپا و چین، مبالغ زیادی را برای چنین پروژههایی هزینه میکنند.
Andrew Shields، رئیس بخش فناوری کوانتوم در توشیبای اروپا، گفت: «در سالهای اخیر از QKD برای تامین امنیت شبکههای کلانشهری استفاده شده است. با این پیشرفت حاصل شده، حداکثر دامنهی لینکهای کوانتومی را میتوان گسترش داد به طوری که امکان اتصال شهرها در سراسر کشورها و قارهها بدون استفاده از شبکه توزیع میانی (intermediate node) وجود دارد. همراه با QKD ماهورهای، میتوانیم یک شبکهی جهانی برای ارتباطات ایمن کوانتومی ایجاد کنیم.»