Κβαντικό Ίντερνετ με αδιανόητες δυνατότητες

Το μέλλον του Ίντερνετ διαγράφεται κβαντικό. Γερμανοί ερευνητές έκαναν το αρχικό και πολύ σημαντικό βήμα για τη δημιουργία του πρώτου στον κόσμο κβαντικού δικτύου τηλεπικοινωνιών.


Οι επιστήμονες κατάφεραν να συνδέσουν δύο άτομα που απείχαν μερικές δεκάδες μέτρα μεταξύ τους και πιστεύουν ότι μπορούν μελλοντικά να κατασκευάσουν ένα πλήρες κβαντικό δίκτυο, συνδυάζοντας πολλές τέτοιες επιμέρους κβαντικές συνδέσεις.

Εδώ και τουλάχιστον μία δεκαετία, οι φυσικοί αναπτύσσουν σιγά-σιγά κβαντομηχανικές μεθόδους που τους επιτρέπουν να μεταδώσουν κρυπτογραφημένα μηνύματαπου θα είναι δύσκολο έως αδύνατο να αποκωδικοποιηθούν.

Όμως ποτέ ως τώρα δεν έχουν δημιουργήσει ένα αληθινό κβαντικό δίκτυο, δηλαδή το αντίστοιχο ενός συμβατικού τηλεπικοινωνιακού δικτύου, όπου επιτυγχάνεται η μετάδοση κρυπτογραφημένων μηνυμάτων ανάμεσα σε δύο κόμβους του δικτύου.

Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Κβαντικής Οπτικής Μαξ Πλανκ, με επικεφαλής τον καθηγητή Γκέρχαρντ Ρέμπε, επικεφαλής του τμήματος Κβαντοδυναμικής, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature", κατάφεραν για πρώτη φορά να συνδέσουν δύο κόμβους, που αποτελούνται από ένα μόνο άτομο του στοιχείου ρουβιδίου ο καθένας.

Οι δύο κόμβοι βρίσκονταν σε δύο επιστημονικά εργαστήρια που απείχαν 21 μέτρα μεταξύ τους και οι επιστήμονες κατόρθωσαν να στείλουν, να λάβουν και να αποθηκεύσουν κβαντική πληροφορία, μέσω ενός καλωδίου οπτικής ίνας μήκους 60 μέτρων, το οποίο μετέφερε μέσω ενός μοναδικού φωτονίου την πληροφορία από τον ένα κόμβο στον άλλο.

Το δίκτυο είναι ακόμα στοιχειώδες, αφού αποτελείται μόνο από δύο κόμβους, όμως, σύμφωνα με τους γερμανούς επιστήμονες, μπορεί να διευρυνθεί σταδιακά και να τελειοποιηθεί, αποτελώντας τη βάση για ένα νέου τύπου τηλεπικοινωνιακό «κανάλι» μετάδοσης κβαντικών πληροφοριών.

Όπως δήλωσαν, κατά κανένα τρόπο το δίκτυο δεν περιορίζεται στην απόσταση των 21 μέτρων που έτυχε να απέχουν τα δύο εργαστήριά τους.

Ακόμα οι γερμανοί ερευνητές χρησιμοποίησαν το κβαντικό μίνι - δίκτυό τους για να πετύχουν «κβαντικό εναγκαλισμό» ανάμεσα στους δύο κόμβους - άτομα.

Πρόκειται για το μυστηριώδες φαινόμενο κατά το οποίο οι ιδιότητες ή τα χαρακτηριστικά ενός αντικειμένου (ατόμου, ηλεκτρονίου, φωτονίου κ.α.) εμφανίζονται αυτομάτως και σε ένα άλλο αντίστοιχο σε απόσταση, χωρίς να έχει μεσολαβήσει επικοινωνία μεταξύ τους.

Ήταν η πρώτη φορά που επιτεύχθηκε «εναγκαλισμός» ανάμεσα σε τόσο μεγάλα σωματίδια, όπως είπαν οι ερευνητές, γεγονός που ανοίγει το δρόμο για την «τηλε-μεταφορά» της κβαντικής πληροφορίας στο μέλλον.

Επαναστατικό τεχνολογικό άλμα

Είτε πρόκειται για τηλεφωνικές κλήσεις, είτε για τη χρήση του διαδικτύου, η καθημερινή επικοινωνία των ανθρώπων βασίζεται πλέον σε ολοένα πιο εξελιγμένα δίκτυα, που μεταφέρουν δεδομένα με την ταχύτητα του φωτός.

Όμως θα αποτελέσει επαναστατικό άλμα, αν καταστεί εφικτό το πέρασμα σε κβαντικά δίκτυα, τα οποία θα διαφέρουν δραστικά από τα υπάρχοντα, μεταξύ άλλων καθιστώντας πολύ πιο ασφαλή την μετάδοση των πληροφοριών.

Η βάση της σημερινής πληροφορικής και ηλεκτρονικής είναι το γεγονός ότι η θεμελιώδης μονάδα της πληροφορίας (το «μπιτ») μπορεί να πάρει μόνο δύο τιμές: 0 ή 1.

Η αντίστοιχη κβαντική μονάδα (το «κβαντικό μπιτ» ή qubit) όμως, χάρη στην απροσδιοριστία που χαρακτηρίζει τα κβαντομηχανικά φαινόμενα, μπορεί να έχει ταυτόχρονα δύο τιμές: 0 και 1.

Το γεγονός αυτό αυξάνει δραματικά την πολυπλοκότητα των υπολογισμών, αλλά και τον όγκο των πληροφοριών που μπορούν να αποθηκευθούν και να διακινηθούν.

Όταν οι κβαντικοί υπολογιστές καταστούν πραγματικότητα, θα έχουν ιδιότητες αδιανόητες για τους σημερινούς υπολογιστές. Το ίδιο θα συμβεί, αν και όταν υλοποιηθεί ένα κβαντικό δίκτυο και ένα κβαντικό διαδίκτυο.


Πηγή: ΑΜΠΕ/nooz.gr