Kuantum internet: Dijital iletişimde bir sonraki devrim

• Yazar:
• Yazar adı

  Kuantumrun Öngörüsü
• Temmuz 19, 2022

Analiz özeti

İnternet toplumu dönüştürürken güvenlik açıklarıyla da karşı karşıya kalıyor ve araştırmaları kuantum internete yönlendiriyor. Kuantum sistemleri, bilginin temelde farklı bir şekilde işlenmesini sağlayan, benzersiz zorluklar ve fırsatlar sunan kubitleri kullanır. Kuantum durumlarını stabilize etme konusundaki son atılımlar, kuantum şifrelemenin kapılarını açarak gelişmiş veri güvenliği, daha hızlı veri aktarımı ve endüstriler arasında dönüştürücü etkiler vaat ediyor.

Kuantum internet bağlamı

İnternet modern toplumda devrim yaratırken, dijital ekosistemleri ve kritik kamu altyapısını tehlikeye atan güvenlik açıklarıyla dolu. Bu zayıflıkları gidermek için araştırmacılar, önceden tahmin edilenden daha kısa sürede gerçeğe dönüşebilecek olan kuantum İnternet'in sunduğu olasılıkları araştırıyorlar.

Geleneksel bilgisayar sistemleri, komutları tek bir 0 veya 1 değeriyle bitlere (veya ikili rakamlara) göre yürütür. Bitler ayrıca bilgisayarlar tarafından kullanılan mümkün olan en küçük veri birimidir. Kuantum sistemleri, geleneksel bilgisayarlara benzer bitleri işleyerek ve aynı zamanda 0'ları ve 1'leri aynı anda işlemesine izin veren kübitleri kullanarak talimat yürütmeyi bir sonraki seviyeye taşıdı. Bu kübitler, kararlı bir biçimde muhafaza edilmesi zor olan ve kuantum bilgisayar araştırmacıları için bir meydan okuma oluşturan kırılgan kuantum durumlarında bulunur. 

Ancak 2021'de Japon şirketler grubu Toshiba'daki araştırmacılar, fiber optik hatlara gürültü önleyici dalgalar göndererek fiber optik kabloların içindeki ortamı 600 kilometreden fazla stabilize etmeyi başardılar. Çin'de araştırmacılar, türünün en büyüğü olan 4,600 kilometreye yayılan entegre bir uzaydan yere kuantum iletişim ağı geliştirmek için uydu tabanlı bir yöntem geliştiriyorlar.

Bu gelişmeler kuantum internetinde kuantum tabanlı şifrelemenin kapısını açtı. Buna göre, Kuantum Anahtar Dağıtımı (QKD) ile ilgili fizik yasaları, bunların hacklenmesini imkansız hale getiriyor; çünkü onlarla herhangi bir etkileşim, ilgili parçacıkların dolaşmış durumlarını değiştirecek ve sistemi birisinin onlarla etkileşime girdiği konusunda uyaracak. Üç kullanıcının yakın bir ağda gizli bilgileri paylaşmasına olanak tanıyan üç yönlü dolaşma da başarılı bir şekilde gösterilmiştir.

Yıkıcı etki 

Kuantum iletişimi, hükümetler ve kuruluşlar için en kritik verileri koruma vaadini taşıyor. Ulusal güvenlikte bu, gizli bilgilerin, askeri iletişimlerin ve kritik altyapı verilerinin siber tehditlere karşı güvende kalmasını sağladığı için vazgeçilmez bir araç haline geliyor. Bu yüksek güvenlik düzeyi, geleneksel şifreleme sistemlerini tehlikeye atabilecek kuantum bilgisayarlardan gelebilecek potansiyel saldırılara karşı bir kalkan sağlar.

Dahası, kuantum internet, büyük miktarda verinin uzun mesafeler üzerinden aktarımını kolaylaştırarak ağ işlem hızlarında katlanarak artışlar vaat ediyor. Finans sektöründe, yüksek frekanslı ticaret ve gerçek zamanlı piyasa analizi, yatırımcıların anlık kararlar almasına olanak sağlayabilir. Bu arada, gökbilimciler dünya çapındaki teleskoplardan gerçek zamanlı veriler alarak evrenin daha derin bir şekilde anlaşılmasına olanak sağlarken, parçacık fizikçileri parçacık hızlandırıcıları tarafından üretilen devasa veri kümelerini gecikmeden analiz ederek bilimsel keşiflerin hızını artırabiliyor.

Ancak kuantum cihazlarının ve ağlarının neden olduğu potansiyel güvenlik zorluklarını da dikkate almak gerekir. Kuantum bilgisayarlar, eşsiz işlem hızları ve hesaplama güçleri ile günümüzün dijital dünyasının güvenliğini destekleyen geleneksel şifreleme sistemlerini kırma yeteneğine sahiptir. Bu sorunu çözmek için hükümetlerin, kuruluşların ve işletmelerin kuantum sonrası kriptografiye yatırım yapması gerekebilir. Kuantum güvenli şifrelemeye geçiş, tüm dijital altyapının güncellenmesini gerektirdiğinden basit bir iş değildir.

Kuantum işlemenin iletişim endüstrisindeki etkileri 

Kuantum internetin yaygın olarak kullanılabilir hale gelmesinin daha geniş sonuçları şunları içerebilir:

• Önemli mali kaynaklar ve stratejik planlama gerektiren kuantum ağlarının ve teknolojilerinin geliştirilmesi ve bakımına önemli ölçüde yatırım yapan hükümetler ve işletmeler.
• Uluslar kendi kuantum İnternet altyapılarını güvence altına almaya çabaladıkça jeopolitik manzara değişiyor ve bu da kuantum teknolojisi alanında uluslararası rekabetin ve işbirliğinin artmasına yol açıyor.
• Bireyler ve kuruluşların son derece güvenli ve özel iletişim araçlarına erişmesi, gizli alışverişi mümkün kılması, aynı zamanda bu teknolojinin yasa dışı amaçlarla potansiyel olarak kötüye kullanılmasına ilişkin endişelerin artması.
• Sağlık sektörü tıbbi araştırmalarda, ilaç keşfinde ve kişiselleştirilmiş tıpta ilerlemeler yaşıyor.
• Kuantum teknolojisiyle ilgili alanlardaki yeni iş fırsatları, kuantum hesaplama, kriptografi ve ağ güvenliği alanlarında yetenekli profesyonellere yönelik talebi artırıyor.
• Kuantum cihazlarının ve ağlarının enerji gereksinimlerinin elektrik tüketimini etkilemesi, enerji açısından verimli kuantum teknolojilerinin geliştirilmesini gerektirir.
• Küresel olarak bağlantılı bir kuantum İnternet'te uyumluluk ve güvenliği sağlayan kuantum araştırmaları ve standartları konusunda artan uluslararası işbirliği.

Dikkate alınması gereken sorular

• Kuantum internet ve özel kuantum iletişim ağlarının halka başka nasıl fayda sağlayacağını düşünüyorsunuz? Yoksa özel sektör mü?
• Kuantum tabanlı teknolojiler onun yerini alsa bile klasik, bit tabanlı bilgi işlemin var olmaya devam edeceğine inanıyor musunuz? Yoksa iki hesaplama yöntemi, güçlü ve zayıf yönlerine bağlı olarak dengede mi olacak?