ક્વોન્ટમ ઇન્ટરનેટ: ડિજિટલ કોમ્યુનિકેશનમાં આગામી ક્રાંતિ

• લેખક:
• લેખક નામ

  ક્વોન્ટમરુન અગમચેતી
• જુલાઈ 19, 2022

આંતરદૃષ્ટિનો સારાંશ

જ્યારે ઇન્ટરનેટે સમાજને બદલી નાખ્યો છે, ત્યારે તે સુરક્ષા નબળાઈઓનો સામનો કરે છે, ક્વોન્ટમ ઇન્ટરનેટમાં સંશોધનને આગળ ધપાવે છે. ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ્સ ક્યુબિટ્સનો ઉપયોગ કરે છે, જે માહિતીની પ્રક્રિયાને મૂળભૂત રીતે અલગ રીતે સક્ષમ કરે છે, અનન્ય પડકારો અને તકો રજૂ કરે છે. ક્વોન્ટમ સ્ટેટ્સને સ્થિર કરવામાં તાજેતરની સફળતાઓ ક્વોન્ટમ એન્ક્રિપ્શન માટેના દરવાજા ખોલે છે, ઉન્નત ડેટા સુરક્ષા, ઝડપી ડેટા ટ્રાન્સફર અને સમગ્ર ઉદ્યોગોમાં પરિવર્તનકારી અસરોનું વચન આપે છે.

ક્વોન્ટમ ઇન્ટરનેટ સંદર્ભ

જ્યારે ઈન્ટરનેટે આધુનિક સમાજમાં ક્રાંતિ લાવી છે, ત્યારે તે સુરક્ષાની નબળાઈઓથી ભરપૂર છે જે ડિજિટલ ઈકોસિસ્ટમ અને જટિલ જાહેર ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરને જોખમમાં મૂકે છે. આ નબળાઈઓને દૂર કરવા માટે, સંશોધકો હવે ક્વોન્ટમ ઈન્ટરનેટ દ્વારા ઓફર કરવામાં આવતી શક્યતાઓની તપાસ કરી રહ્યા છે, જે અગાઉની આગાહી કરતા વહેલા વાસ્તવિકતા બની શકે છે.

પરંપરાગત કોમ્પ્યુટર સિસ્ટમો 0 અથવા 1 ના એક મૂલ્ય સાથે બિટ્સ (અથવા દ્વિસંગી અંકો) અનુસાર સૂચનાઓનો અમલ કરે છે. બિટ્સ એ કમ્પ્યુટર દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતું સૌથી નાનું સંભવિત ડેટા યુનિટ પણ છે. ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ્સે પરંપરાગત કોમ્પ્યુટર જેવા જ બિટ્સની પ્રક્રિયા કરીને પણ ક્વીટ્સનો લાભ લઈને સૂચના અમલીકરણને આગલા સ્તર પર લઈ લીધું છે, જે તેને એકસાથે 0s અને 1s પર પ્રક્રિયા કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ ક્યુબિટ્સ નાજુક ક્વોન્ટમ અવસ્થાઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જે સ્થિર સ્વરૂપમાં જાળવવા મુશ્કેલ છે અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર સંશોધકો માટે એક પડકાર છે. 

જો કે, 2021 માં, જાપાની સમૂહ તોશિબાના સંશોધકો ફાઈબર-ઓપ્ટિક લાઈનો નીચે અવાજ-રદ કરનાર તરંગો મોકલીને 600 કિલોમીટરથી વધુ ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલની અંદર પર્યાવરણને સ્થિર કરવામાં સક્ષમ હતા. ચીનમાં, સંશોધકો 4,600 કિલોમીટરમાં ફેલાયેલા સંકલિત સ્પેસ-ટુ-ગ્રાઉન્ડ ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશન નેટવર્ક વિકસાવવા માટે ઉપગ્રહ-આધારિત પદ્ધતિ વિકસાવી રહ્યા છે - જે તેના પ્રકારનું સૌથી મોટું છે.

આ વિકાસોએ ક્વોન્ટમ ઈન્ટરનેટમાં ક્વોન્ટમ-આધારિત એન્ક્રિપ્શન માટે દરવાજા ખોલ્યા છે. તદનુસાર, ક્વોન્ટમ કી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન (QKD) સાથે સંકળાયેલા ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો તેમને હેક કરવાનું અશક્ય બનાવે છે, કારણ કે તેમની સાથેની કોઈપણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા તેમાં સામેલ કણોની ફસાઈ ગયેલી સ્થિતિઓને બદલી નાખશે, સિસ્ટમને ચેતવણી આપે છે કે કોઈએ તેમની સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી છે. ત્રણ-માર્ગીય ગૂંચવણ પણ સફળતાપૂર્વક દર્શાવવામાં આવી છે, જે ત્રણ વપરાશકર્તાઓને નજીકના નેટવર્કમાં ગુપ્ત માહિતી શેર કરવાની મંજૂરી આપે છે.

વિક્ષેપકારક અસર 

ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશન સરકારો અને સંસ્થાઓ માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ ડેટાને સુરક્ષિત રાખવાનું વચન ધરાવે છે. રાષ્ટ્રીય સુરક્ષામાં, આ એક અનિવાર્ય સાધન બની જાય છે, કારણ કે તે ખાતરી કરે છે કે વર્ગીકૃત માહિતી, લશ્કરી સંદેશાવ્યવહાર અને જટિલ માળખાકીય માહિતી સાયબર ધમકીઓથી સુરક્ષિત રહે છે. સુરક્ષાનું આ ઉચ્ચ સ્તર ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટરના સંભવિત હુમલાઓ સામે રક્ષણ પૂરું પાડે છે જે પરંપરાગત ક્રિપ્ટોગ્રાફિક સિસ્ટમ સાથે સમાધાન કરી શકે છે.

વધુમાં, ક્વોન્ટમ ઈન્ટરનેટ લાંબા અંતર પર વિશાળ માત્રામાં ડેટાના ટ્રાન્સફરને સરળ બનાવી શકે છે, જે નેટવર્ક પ્રોસેસિંગ સ્પીડમાં ઘાતાંકીય સુધારાઓનું વચન આપે છે. ફાઇનાન્સ સેક્ટરમાં, હાઇ-ફ્રિકવન્સી ટ્રેડિંગ અને રીઅલ-ટાઇમ માર્કેટ એનાલિસિસ વેપારીઓને સ્પ્લિટ-સેકન્ડ નિર્ણયો લેવા સક્ષમ બનાવી શકે છે. દરમિયાન, ખગોળશાસ્ત્રીઓ વિશ્વભરના ટેલિસ્કોપમાંથી વાસ્તવિક સમયનો ડેટા પ્રાપ્ત કરી શકે છે, જે બ્રહ્માંડની ઊંડી સમજણ તરફ દોરી જાય છે, જ્યારે કણ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ વૈજ્ઞાનિક શોધની ગતિને વેગ આપતા, વિલંબ કર્યા વિના કણોના પ્રવેગક દ્વારા જનરેટ થયેલા વિશાળ ડેટાસેટ્સનું વિશ્લેષણ કરી શકે છે.

જો કે, વ્યક્તિએ ક્વોન્ટમ ઉપકરણો અને નેટવર્ક્સ દ્વારા ઊભી થતી સંભવિત સુરક્ષા પડકારોને પણ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ. ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટર્સ, તેમની બેજોડ પ્રોસેસિંગ સ્પીડ અને કોમ્પ્યુટેશનલ પાવર સાથે, પરંપરાગત ક્રિપ્ટોગ્રાફિક સિસ્ટમ્સને ક્રેક કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે જે આજના ડિજિટલ વિશ્વની સુરક્ષાને આધાર આપે છે. તેને સંબોધવા માટે, સરકારો, સંસ્થાઓ અને વ્યવસાયોએ પોસ્ટ-ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફીમાં રોકાણ કરવાની જરૂર પડી શકે છે. ક્વોન્ટમ-સેફ એન્ક્રિપ્શનમાં સંક્રમણ કરવું એ સરળ કાર્ય નથી, કારણ કે તેમાં સમગ્ર ડિજિટલ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરને અપડેટ કરવાનો સમાવેશ થાય છે.

સંચાર ઉદ્યોગમાં ક્વોન્ટમ પ્રોસેસિંગની અસરો 

ક્વોન્ટમ ઈન્ટરનેટ વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ થવાના વ્યાપક પરિણામોમાં આનો સમાવેશ થઈ શકે છે:

• સરકારો અને વ્યવસાયો ક્વોન્ટમ નેટવર્ક અને ટેક્નોલોજીના વિકાસ અને જાળવણીમાં નોંધપાત્ર રોકાણ કરે છે, જેમાં નોંધપાત્ર નાણાકીય સંસાધનો અને વ્યૂહાત્મક આયોજનની જરૂર હોય છે.
• રાષ્ટ્રો તેમના પોતાના ક્વોન્ટમ ઈન્ટરનેટ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરને સુરક્ષિત કરવા માટે પ્રયત્નશીલ હોવાથી ભૌગોલિક રાજકીય લેન્ડસ્કેપ બદલાઈ રહ્યું છે, જે ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજી સ્પેસમાં આંતરરાષ્ટ્રીય સ્પર્ધા અને સહકારમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે.
• વ્યક્તિઓ અને સંસ્થાઓ અત્યંત સુરક્ષિત અને ખાનગી સંદેશાવ્યવહાર સાધનોની ઍક્સેસ મેળવે છે, જે ગોપનીય વિનિમયને સક્ષમ કરે છે પરંતુ ગેરકાયદેસર હેતુઓ માટે આવી તકનીકના સંભવિત દુરુપયોગ અંગે ચિંતા પણ કરે છે.
• આરોગ્યસંભાળ ઉદ્યોગ તબીબી સંશોધન, દવાની શોધ અને વ્યક્તિગત દવામાં પ્રગતિનો અનુભવ કરી રહ્યો છે.
• ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજી-સંબંધિત ક્ષેત્રોમાં નવી નોકરીની તકો, ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ, ક્રિપ્ટોગ્રાફી અને નેટવર્ક સુરક્ષામાં કુશળ વ્યાવસાયિકોની માંગમાં વધારો.
• વીજ વપરાશને અસર કરતા ક્વોન્ટમ ઉપકરણો અને નેટવર્ક્સની ઉર્જા જરૂરિયાતો, જેમાં ઉર્જા-કાર્યક્ષમ ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીના વિકાસની જરૂર છે.
• વૈશ્વિક સ્તરે જોડાયેલ ક્વોન્ટમ ઈન્ટરનેટમાં સુસંગતતા અને સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરતા ક્વોન્ટમ સંશોધન અને ધોરણો પર આંતરરાષ્ટ્રીય સહકારમાં વધારો.

ધ્યાનમાં લેવાના પ્રશ્નો

• ક્વોન્ટમ ઈન્ટરનેટ અને પ્રાઈવેટ ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન નેટવર્કથી જનતાને કઈ રીતે ફાયદો થશે? કે ખાનગી ઉદ્યોગ?
• શું તમે માનો છો કે ક્લાસિકલ, બીટ-આધારિત કમ્પ્યુટિંગ અસ્તિત્વમાં રહેશે, ભલે ક્વોન્ટમ-આધારિત ટેક્નોલોજીઓ તેને બદલે છે? અથવા બે કમ્પ્યુટિંગ પદ્ધતિઓ તેમની શક્તિ અને નબળાઈઓને આધારે સંતુલનમાં અસ્તિત્વમાં રહેશે?