Квантен интернет: Следната револуција во дигиталната комуникација

• автор:
• име на авторот

  Quantumrun Foresight
• Јули 19, 2022

Резиме на увид

Додека интернетот го трансформира општеството, тој се соочува со безбедносни пропусти, што го поттикнува истражувањето во квантниот интернет. Квантните системи користат кубити, кои овозможуваат обработка на информации на фундаментално поинаков начин, претставувајќи уникатни предизвици и можности. Неодамнешните откритија во стабилизирањето на квантните состојби ги отвораат вратите за квантно шифрирање, ветувајќи подобрена безбедност на податоците, побрз пренос на податоци и трансформативни влијанија низ индустриите.

Квантен интернет контекст

Додека Интернетот го револуционизира современото општество, тој останува полн со безбедносни пропусти кои ги загрозуваат дигиталните екосистеми и критичната јавна инфраструктура. За да се решат овие слабости, истражувачите сега ги истражуваат можностите што ги нуди квантниот Интернет, кој може да стане реалност порано отколку што претходно се предвидуваше.

Традиционалните компјутерски системи извршуваат инструкции според битови (или бинарни цифри) со една вредност од 0 или 1. Битовите се исто така најмалата можна податочна единица што ја користат компјутерите. Квантните системи го подигнаа извршувањето на инструкциите на следното ниво со обработка на битови слични на традиционалните компјутери, но исто така и со користење на кјубити, кои му овозможуваат да обработуваат 0 и 1-и истовремено. Овие кјубити постојат во кревки квантни состојби, кои тешко се одржуваат во стабилна форма и претставуваат предизвик за истражувачите на квантните компјутери. 

Меѓутоа, во 2021 година, истражувачите од јапонскиот конгломерат Тошиба успеаја да ја стабилизираат околината во каблите со оптички влакна над 600 километри со испраќање бранови за поништување на бучавата низ линиите со оптички влакна. Во Кина, истражувачите развиваат метод заснован на сателити за да развијат интегрирана квантна комуникациска мрежа простор-земја која се протега на 4,600 километри - најголемата од ваков вид.

Овие случувања ја отворија вратата за енкрипција базирана на квантност во квантен интернет. Соодветно на тоа, законите на физиката вклучени во распределбата на квантните клучеви (QKD) го прават невозможно да се хакираат, бидејќи секоја интеракција со нив би ги променила заплетканите состојби на вклучените честички, предупредувајќи го системот дека некој имал интеракција со нив. Успешно е докажано и тринасочното заплеткување, дозволувајќи им на тројца корисници да споделуваат тајни информации во блиска мрежа.

Нарушувачко влијание 

Квантната комуникација ветува дека ќе ги заштити најкритичните податоци за владите и организациите. Во националната безбедност, ова станува неопходна алатка, бидејќи гарантира дека доверливите информации, воените комуникации и податоците од критичната инфраструктура остануваат безбедни од сајбер закани. Ова зголемено ниво на безбедност нуди штит од потенцијални напади од квантни компјутери кои би можеле да ги компромитираат традиционалните криптографски системи.

Понатаму, квантниот интернет може да го олесни преносот на огромни количини на податоци на долги растојанија, ветувајќи експоненцијални подобрувања во брзината на мрежната обработка. Во финансискиот сектор, високофреквентното тргување и анализата на пазарот во реално време може да им овозможат на трговците да донесуваат одлуки во дел од секундата. Во меѓувреме, астрономите можат да добиваат податоци во реално време од телескопите ширум светот, што ќе доведе до подлабоко разбирање на космосот, додека физичарите на честички можат да анализираат масивни збирки на податоци генерирани од забрзувачите на честички без одлагање, забрзувајќи го темпото на научни откритија.

Сепак, мора да се земат предвид и потенцијалните безбедносни предизвици што ги носат квантните уреди и мрежи. Квантните компјутери, со нивната неспоредлива брзина на обработка и пресметковна моќ, имаат способност да ги пробијат традиционалните криптографски системи кои ја поткрепуваат безбедноста на денешниот дигитален свет. За да се реши ова, владите, организациите и бизнисите можеби ќе треба да инвестираат во пост-квантна криптографија. Преминот кон квантно безбедно шифрирање не е едноставна задача, бидејќи вклучува ажурирање на целата дигитална инфраструктура.

Импликации на квантната обработка во комуникациската индустрија 

Пошироките импликации од тоа што квантниот интернет станува широко достапен може да вклучуваат:

• Владите и бизнисите значително инвестираат во развој и одржување на квантни мрежи и технологии, за кои се потребни значителни финансиски ресурси и стратешко планирање.
• Геополитичкиот пејзаж се менува додека нациите се стремат да обезбедат сопствена квантна интернет инфраструктура, што доведува до зголемена меѓународна конкуренција и соработка во просторот на квантната технологија.
• Поединци и организации добиваат пристап до високо безбедни и приватни алатки за комуникација, овозможувајќи доверливи размени, но исто така предизвикуваат загриженост за потенцијалната злоупотреба на таквата технологија за недозволени цели.
• Здравствената индустрија доживува напредок во медицинските истражувања, откривањето лекови и персонализираната медицина.
• Нови можности за работа во областите поврзани со квантната технологија, поттикнувајќи ја побарувачката за квалификувани професионалци во квантното пресметување, криптографијата и мрежна безбедност.
• Енергетските барања на квантните уреди и мрежи кои влијаат на потрошувачката на електрична енергија, барајќи развој на енергетски ефикасни квантни технологии.
• Зголемена меѓународна соработка за квантно истражување и стандарди кои обезбедуваат компатибилност и безбедност во глобално поврзан квантен Интернет.

Прашања што треба да се разгледаат

• Како инаку мислите дека квантниот интернет и приватните квантни комуникациски мрежи ќе имаат корист за јавноста? Или приватна индустрија?
• Дали верувате дека класичното пресметување базирано на битови ќе продолжи да постои дури и кога технологиите засновани на квантност го заменуваат? Или двата методи на пресметување ќе постојат во рамнотежа во зависност од нивните силни и слаби страни?