क्वांटम इंटरनेट: डिजिटल संचार में अगली क्रांति

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  क्वांटमरन दूरदर्शिता
• जुलाई 19, 2022

अंतर्दृष्टि सारांश

जबकि इंटरनेट ने समाज को बदल दिया है, यह सुरक्षा कमजोरियों का सामना कर रहा है, जिससे क्वांटम इंटरनेट में अनुसंधान चल रहा है। क्वांटम प्रणालियाँ क्वैबिट को नियोजित करती हैं, जो अद्वितीय चुनौतियों और अवसरों को प्रस्तुत करते हुए, मौलिक रूप से अलग तरीके से सूचना के प्रसंस्करण को सक्षम बनाती हैं। क्वांटम राज्यों को स्थिर करने में हाल की सफलताओं ने क्वांटम एन्क्रिप्शन के लिए दरवाजे खोल दिए हैं, जिससे बढ़ी हुई डेटा सुरक्षा, तेज़ डेटा स्थानांतरण और उद्योगों में परिवर्तनकारी प्रभावों का वादा किया गया है।

क्वांटम इंटरनेट संदर्भ

जबकि इंटरनेट ने आधुनिक समाज में क्रांति ला दी है, यह सुरक्षा कमजोरियों से भरा हुआ है जो डिजिटल पारिस्थितिकी तंत्र और महत्वपूर्ण सार्वजनिक बुनियादी ढांचे को खतरे में डालता है। इन कमजोरियों को दूर करने के लिए, शोधकर्ता अब क्वांटम इंटरनेट द्वारा पेश की जाने वाली संभावनाओं की जांच कर रहे हैं, जो पहले की भविष्यवाणी की तुलना में जल्द ही एक वास्तविकता बन सकती है।

पारंपरिक कंप्यूटर सिस्टम 0 या 1 के एकल मान के साथ बिट्स (या बाइनरी अंक) के अनुसार निर्देशों को निष्पादित करते हैं। बिट्स कंप्यूटर द्वारा उपयोग की जाने वाली सबसे छोटी संभव डेटा इकाई भी हैं। क्वांटम सिस्टम ने पारंपरिक कंप्यूटरों के समान बिट्स को संसाधित करके निर्देश निष्पादन को अगले स्तर तक ले लिया है, लेकिन क्विबिट्स का भी लाभ उठाया है, जो इसे 0s और 1s को एक साथ संसाधित करने की अनुमति देता है। ये क्वाइब नाजुक क्वांटम अवस्थाओं में मौजूद हैं, जिन्हें स्थिर रूप में बनाए रखना मुश्किल है और क्वांटम कंप्यूटर शोधकर्ताओं के लिए एक चुनौती है। 

हालाँकि, 2021 में, जापानी समूह तोशिबा के शोधकर्ता फ़ाइबर-ऑप्टिक लाइनों के नीचे शोर-रद्द करने वाली तरंगों को भेजकर 600 किलोमीटर से अधिक फ़ाइबर ऑप्टिक केबल के अंदर के वातावरण को स्थिर करने में सक्षम थे। चीन में, शोधकर्ता 4,600 किलोमीटर तक फैले एक एकीकृत अंतरिक्ष-से-जमीन क्वांटम संचार नेटवर्क को विकसित करने के लिए एक उपग्रह-आधारित विधि विकसित कर रहे हैं - जो कि अपनी तरह का सबसे बड़ा नेटवर्क है।

इन विकासों ने क्वांटम इंटरनेट में क्वांटम-आधारित एन्क्रिप्शन के लिए द्वार खोल दिए हैं। तदनुसार, क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) से जुड़े भौतिकी के नियम उन्हें हैक करना असंभव बनाते हैं, क्योंकि उनके साथ कोई भी बातचीत शामिल कणों की उलझी हुई स्थिति को बदल देगी, जिससे सिस्टम को सचेत हो जाएगा कि किसी ने उनके साथ बातचीत की है। तीन-तरफ़ा उलझाव का भी सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया गया है, जिससे तीन उपयोगकर्ताओं को एक करीबी नेटवर्क में गुप्त जानकारी साझा करने की अनुमति मिलती है।

विघटनकारी प्रभाव 

क्वांटम संचार सरकारों और संगठनों के लिए सबसे महत्वपूर्ण डेटा की सुरक्षा का वादा करता है। राष्ट्रीय सुरक्षा में, यह एक अपरिहार्य उपकरण बन जाता है, क्योंकि यह सुनिश्चित करता है कि वर्गीकृत जानकारी, सैन्य संचार और महत्वपूर्ण बुनियादी ढाँचा डेटा साइबर खतरों से सुरक्षित रहें। सुरक्षा का यह बढ़ा हुआ स्तर क्वांटम कंप्यूटरों से संभावित हमलों के खिलाफ एक ढाल प्रदान करता है जो पारंपरिक क्रिप्टोग्राफ़िक सिस्टम से समझौता कर सकते हैं।

इसके अलावा, क्वांटम इंटरनेट लंबी दूरी पर बड़ी मात्रा में डेटा के हस्तांतरण की सुविधा प्रदान कर सकता है, जिससे नेटवर्क प्रोसेसिंग गति में तेजी से सुधार का वादा किया जा सकता है। वित्त क्षेत्र में, उच्च-आवृत्ति व्यापार और वास्तविक समय बाजार विश्लेषण व्यापारियों को तुरंत निर्णय लेने में सक्षम बना सकता है। इस बीच, खगोलविद दुनिया भर के दूरबीनों से वास्तविक समय का डेटा प्राप्त कर सकते हैं, जिससे ब्रह्मांड की गहरी समझ हो सकती है, जबकि कण भौतिक विज्ञानी बिना किसी देरी के कण त्वरक द्वारा उत्पन्न बड़े पैमाने पर डेटासेट का विश्लेषण कर सकते हैं, जिससे वैज्ञानिक खोज की गति तेज हो जाएगी।

हालाँकि, किसी को क्वांटम उपकरणों और नेटवर्क द्वारा उत्पन्न संभावित सुरक्षा चुनौतियों पर भी विचार करना चाहिए। क्वांटम कंप्यूटर, अपनी बेजोड़ प्रसंस्करण गति और कम्प्यूटेशनल शक्ति के साथ, पारंपरिक क्रिप्टोग्राफ़िक सिस्टम को तोड़ने की क्षमता रखते हैं जो आज की डिजिटल दुनिया की सुरक्षा को रेखांकित करते हैं। इसे संबोधित करने के लिए, सरकारों, संगठनों और व्यवसायों को पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी में निवेश करने की आवश्यकता हो सकती है। क्वांटम-सुरक्षित एन्क्रिप्शन में परिवर्तन करना कोई आसान काम नहीं है, क्योंकि इसमें संपूर्ण डिजिटल बुनियादी ढांचे को अपडेट करना शामिल है।

संचार उद्योग के भीतर क्वांटम प्रसंस्करण के निहितार्थ 

क्वांटम इंटरनेट के व्यापक रूप से उपलब्ध होने के व्यापक निहितार्थों में शामिल हो सकते हैं:

• सरकारें और व्यवसाय क्वांटम नेटवर्क और प्रौद्योगिकियों के विकास और रखरखाव में पर्याप्त निवेश कर रहे हैं, जिसके लिए महत्वपूर्ण वित्तीय संसाधनों और रणनीतिक योजना की आवश्यकता होती है।
• जैसे-जैसे राष्ट्र अपने स्वयं के क्वांटम इंटरनेट बुनियादी ढांचे को सुरक्षित करने का प्रयास कर रहे हैं, भू-राजनीतिक परिदृश्य बदल रहा है, जिससे क्वांटम प्रौद्योगिकी क्षेत्र में अंतर्राष्ट्रीय प्रतिस्पर्धा और सहयोग में वृद्धि हो रही है।
• व्यक्तियों और संगठनों को अत्यधिक सुरक्षित और निजी संचार उपकरणों तक पहुंच प्राप्त हो रही है, जिससे गोपनीय आदान-प्रदान संभव हो रहा है, लेकिन अवैध उद्देश्यों के लिए ऐसी तकनीक के संभावित दुरुपयोग के बारे में चिंताएं भी बढ़ रही हैं।
• स्वास्थ्य सेवा उद्योग चिकित्सा अनुसंधान, दवा खोज और वैयक्तिकृत चिकित्सा में प्रगति का अनुभव कर रहा है।
• क्वांटम प्रौद्योगिकी से संबंधित क्षेत्रों में नौकरी के नए अवसर, क्वांटम कंप्यूटिंग, क्रिप्टोग्राफी और नेटवर्क सुरक्षा में कुशल पेशेवरों की मांग बढ़ रही है।
• क्वांटम उपकरणों और नेटवर्क की ऊर्जा आवश्यकताएं बिजली की खपत को प्रभावित कर रही हैं, जिसके लिए ऊर्जा-कुशल क्वांटम प्रौद्योगिकियों के विकास की आवश्यकता है।
• विश्व स्तर पर जुड़े क्वांटम इंटरनेट में अनुकूलता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए क्वांटम अनुसंधान और मानकों पर अंतर्राष्ट्रीय सहयोग बढ़ाया गया।

विचार करने के लिए प्रश्न

• आपको क्या लगता है कि क्वांटम इंटरनेट और निजी क्वांटम संचार नेटवर्क जनता को कैसे लाभान्वित करेंगे? या निजी उद्योग?
• क्या आप मानते हैं कि शास्त्रीय, बिट-आधारित कंप्यूटिंग मौजूद रहेगी, भले ही क्वांटम-आधारित प्रौद्योगिकियां इसे पीछे छोड़ दें? या दो कंप्यूटिंग विधियां उनकी ताकत और कमजोरियों के आधार पर संतुलन में मौजूद होंगी?