Kvant internet: raqamli aloqada navbatdagi inqilob

• Muallif:
• Muallifning ismi

  Kvant davrini bashorat qilish
• Iyul 19, 2022

Aniq xulosa

Internet jamiyatni o'zgartirgan bo'lsa-da, u kvant interneti bo'yicha tadqiqotlar olib boruvchi xavfsizlik zaifliklariga duch kelmoqda. Kvant tizimlari qubitlardan foydalanadi, ular ma'lumotni tubdan boshqacha tarzda qayta ishlashga imkon beradi va noyob muammolar va imkoniyatlarni taqdim etadi. Kvant holatlarini barqarorlashtirish bo'yicha so'nggi yutuqlar kvant shifrlash uchun eshiklarni ochib beradi, ma'lumotlar xavfsizligini oshirish, ma'lumotlarni tezroq uzatish va tarmoqlar bo'ylab transformativ ta'sirlarni va'da qiladi.

Kvant internet konteksti

Internet zamonaviy jamiyatda inqilob qilgan bo'lsa-da, raqamli ekotizimlar va muhim davlat infratuzilmasini xavf ostiga qo'yadigan xavfsizlik zaifliklari bilan to'la. Ushbu zaif tomonlarni bartaraf etish uchun tadqiqotchilar hozirda kvant Interneti taqdim etayotgan imkoniyatlarni o'rganmoqdalar, bu ilgari bashorat qilinganidan tezroq haqiqatga aylanishi mumkin.

An'anaviy kompyuter tizimlari bitta qiymat 0 yoki 1 bo'lgan bitlarga (yoki ikkilik raqamlarga) ko'ra ko'rsatmalarni bajaradi. Bitlar ham kompyuterlar tomonidan ishlatiladigan eng kichik ma'lumotlar birligidir. Kvant tizimlari an'anaviy kompyuterlarga o'xshash bitlarni qayta ishlash, shuningdek, 0 va 1 larni bir vaqtning o'zida qayta ishlashga imkon beruvchi qubitlardan foydalanish orqali ko'rsatmalarning bajarilishini keyingi bosqichga olib chiqdi. Ushbu kubitlar zaif kvant holatlarida mavjud bo'lib, ularni barqaror shaklda saqlash qiyin bo'lgan va kvant kompyuter tadqiqotchilariga qiyinchilik tug'diradi. 

Biroq, 2021 yilda Yaponiyaning Toshiba konglomerati tadqiqotchilari optik tolali liniyalar orqali shovqinni bekor qiluvchi to'lqinlarni yuborish orqali 600 kilometrdan ortiq masofadagi optik tolali kabellar ichidagi muhitni barqarorlashtirishga muvaffaq bo'lishdi. Xitoyda tadqiqotchilar sun'iy yo'ldoshga asoslangan usulni ishlab chiqmoqdalar, bu 4,600 kilometrni qamrab olgan kosmosdan yerga integratsiyalashgan kvant aloqa tarmog'ini ishlab chiqishda - bu turdagi eng katta.

Ushbu ishlanmalar kvant internetida kvantga asoslangan shifrlash uchun eshikni ochdi. Shunga ko'ra, Quantum Key Distribution (QKD) bilan bog'liq fizika qonunlari ularni buzishni imkonsiz qiladi, chunki ular bilan har qanday o'zaro ta'sir zarrachalarning chigallashgan holatini o'zgartirib, tizimni kimdir ular bilan o'zaro aloqada bo'lganligi haqida ogohlantiradi. Uch tomonlama chalkashlik ham muvaffaqiyatli namoyish etildi, bu uchta foydalanuvchiga maxfiy ma'lumotlarni yaqin tarmoqda almashish imkonini beradi.

Buzg'unchi ta'sir 

Kvant aloqasi hukumatlar va tashkilotlar uchun eng muhim ma'lumotlarni himoya qilishni va'da qiladi. Milliy xavfsizlikda bu ajralmas vositaga aylanadi, chunki u maxfiy ma'lumotlar, harbiy aloqalar va muhim infratuzilma ma'lumotlari kiber tahdidlardan xavfsiz bo'lishini ta'minlaydi. Ushbu yuqori darajadagi xavfsizlik an'anaviy kriptografik tizimlarni buzishi mumkin bo'lgan kvant kompyuterlarining potentsial hujumlaridan himoya qiladi.

Bundan tashqari, kvant interneti katta hajmdagi ma'lumotlarni uzoq masofalarga uzatishni osonlashtirishi mumkin, bu esa tarmoqni qayta ishlash tezligini eksponentsial yaxshilashni va'da qiladi. Moliya sohasida yuqori chastotali savdo va real vaqt rejimida bozor tahlili treyderlarga ikki soniyalik qarorlar qabul qilish imkonini beradi. Shu bilan birga, astronomlar butun dunyo bo'ylab teleskoplardan real vaqt rejimida ma'lumotlarni olishlari mumkin, bu esa kosmosni chuqurroq tushunishga olib keladi, zarracha fiziklari esa zarracha tezlatgichlari tomonidan yaratilgan katta ma'lumotlar to'plamini kechiktirmasdan tahlil qilishlari va ilmiy kashfiyotlar tezligini tezlashtirishlari mumkin.

Biroq, kvant qurilmalari va tarmoqlari tomonidan yuzaga kelishi mumkin bo'lgan xavfsizlik muammolarini ham hisobga olish kerak. Kvant kompyuterlari o'zlarining tengsiz qayta ishlash tezligi va hisoblash quvvati bilan bugungi raqamli dunyo xavfsizligini ta'minlovchi an'anaviy kriptografik tizimlarni buzish qobiliyatiga ega. Buni hal qilish uchun hukumatlar, tashkilotlar va korxonalar post-kvant kriptografiyaga sarmoya kiritishlari kerak bo‘lishi mumkin. Kvant-xavfsiz shifrlashga o'tish oddiy ish emas, chunki u butun raqamli infratuzilmani yangilashni o'z ichiga oladi.

Aloqa sanoatida kvantni qayta ishlashning oqibatlari 

Kvant Internetning keng tarqalgan bo'lishining kengroq oqibatlari quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

• Hukumatlar va korxonalar katta moliyaviy resurslar va strategik rejalashtirishni talab qiladigan kvant tarmoqlari va texnologiyalarini rivojlantirish va ta'mirlashga katta miqdorda sarmoya kiritadilar.
• Davlatlar o'zlarining kvantli Internet infratuzilmasini ta'minlashga intilishlari natijasida geosiyosiy landshaft o'zgarib bormoqda, bu esa kvant texnologiyalari sohasida xalqaro raqobat va hamkorlikning kuchayishiga olib keladi.
• Jismoniy shaxslar va tashkilotlar yuqori darajada himoyalangan va shaxsiy aloqa vositalaridan foydalanish imkoniyatiga ega bo'lib, maxfiy almashinuvni ta'minlaydi, shuningdek, bunday texnologiyadan noqonuniy maqsadlarda suiiste'mol qilinishi mumkinligi haqida xavotir uyg'otadi.
• Sog'liqni saqlash sanoati tibbiy tadqiqotlar, dori-darmonlarni kashf qilish va shaxsiylashtirilgan tibbiyotda yutuqlarni boshdan kechirmoqda.
• Kvant texnologiyasi bilan bog'liq sohalarda yangi ish imkoniyatlari, kvant hisoblash, kriptografiya va tarmoq xavfsizligi bo'yicha malakali mutaxassislarga talabni kuchaytiradi.
• Energiya tejamkor kvant texnologiyalarini ishlab chiqishni talab qiladigan elektr energiyasini iste'mol qilishga ta'sir qiluvchi kvant qurilmalari va tarmoqlarining energiya talablari.
• Global miqyosda ulangan kvant Internetda muvofiqlik va xavfsizlikni ta'minlaydigan kvant tadqiqotlari va standartlari bo'yicha xalqaro hamkorlikni kuchaytirish.

Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan savollar

• Sizningcha, kvant interneti va xususiy kvant aloqa tarmoqlari jamoatchilikka yana qanday foyda keltiradi? Yoki xususiy sanoatmi?
• Kvantga asoslangan texnologiyalar uning o'rnini bossa ham, klassik, bitga asoslangan hisoblashlar mavjud bo'lishiga ishonasizmi? Yoki ikkita hisoblash usuli ularning kuchli va zaif tomonlariga qarab muvozanatda bo'ladimi?