Los Alamosban az amerikai kormány kutatóintézetében már 2011 eleje óta működik egy kvantumkomputerekből álló hálózat. Ennek tényét csak két és fél évvel később, 2013-ban hozták nyilvánosságra.

Csakhogy ebben központi elosztó szerver működik, az küldi és dekódolja az üzeneteket. Ha ezt a metódust egy globális hálózat alapjává tesszük, az pont az általunk ismert decentralizált internet ellentéte, vagyis nem skálázható, nem használható nagy mennyiségű üzenet továbbítására.

Arról, hogy a kvantumszámítógép miben tér el a bináris komputerektől, ennek a cikknek a végén olvashatnak.

Kvantumvilág

A kvantum a szubatomi részecskék világa, ahol a megfigyelés már beavatkozik a megfigyelt jelenség természetébe és viselkedésébe. Ezért fordulhat elő, hogy a szubatomi részecskék hol részecskeként, hol hullámként viselkednek. Az anyag alaptermészetes kettős.

Végletesen leegyszerűsítve: a kvantummechanika lényege, hogy az egymástól távol eső részecskék is hatással vannak egymásra, anélkül, hogy a hagyományos eszközökkel kimutatható lenne köztük kapcsolat. Ez az úgynevezett Bell-feltétel. Ennek alapja pedig az, hogy alapjában véve az egész univerzum valójában egy kvantumenergiamező.

A kvantuminternet megzavart, eltérített, összekapcsolódó kvantumrészeckéket használna, s kvantumjelek továbbításával működne, míg a jelenleg általunk használt internet rádiófrekvenciákat használ az elektronikus, digitális jelek továbbítására a komputerek között. Az említett kínai műhold fotonokat küldözget az űrből a Földön lévő állomásra, s ugyanígy történik visszafelé a műholdra a jeltovábbítás.

Műholddal

2016-ban Kína bocsátott fel egy kommunikációs kvantumműholdat, mely összekötött, megzavart (entangled) kvantumjeleket küld a vevőállomásnak. A jeltovábbítás 1126 -a The Guardian szerint 1995- kilométeres távolságon folyt három földi állomás között. Egy korábbi kísérlet 2015-ben csak 105 kilométeres távolságon tette lehetővé a fotonok küldését. A kínai szakemberek tehát nagy előrelépését értek el a technológiával.

A kísérleti adás nem volt más, mint egy videokonferencia a kvantuminterneten. Ez viszont már egymástól 4600 kilométerre lévő két tudós között létesített kapcsolatot: egy bécsi és egy pekingi szakembert kapcsoltak össze.

Az így keletkező információkat is kvantumemóriában tárolják. Augusztus végén a hálózatot arra is bevetették, hogy segítse a Peking-Sanghaj internethálózat működését.

A projekttet Jian-Wei Pan, a University of Science and Technology of China munkatársa vezeti, aki szerint 2030-ra már megvalósítható álom lehet a globális kvantuminternet.

Kvantuminternet: prémiumszolgáltatás?

De hogyan profitálnánk mi, átlagfelhasználók ebből? Íme Pan jóslatai:

• Az internetes böngészés nem változna. A közösségi médián sem a kvantummechanikát használva osztanánk meg tartalmakat.
• A felhőben is kvantumtechnológiával tárolnák az adatokat.
• A kvantuminternet a hagyományos internet kiegészítő állomása vagy rétege lenne, vagyis elsősorban a különösen nagy biztonságot igénylő feladatokra alkalmaznánk.

A kvantuminternet forradalmasítja az információküldést. A kvantumtitkosításnak, a kvantum kriptográfiának köszönhetően meghekkelhetetlen adatokat küldenénk.

A kvantum kulcsforgalmazásnak (QKD) az a lényege, hogy külön megy az infó és külön a kulcs, ami a titkosítás feloldásához szükséges. Ha bármelyikbe megpróbálnak hackerek beavatkozni (feltörni, módosítani), mind az adat, mind a kulcs tönkremegy, s a behatolási kísérletről értesíti a rendszer a küldőt és a címzettet is. A hackerek pont azzal hagynak nyomot maguk után, hogy a kvantumtárgyak -pl. fotonok- mérése beavatkozik magába a mérés tárgyába. Ha megfigyelnéd az üzenetet, már megváltoztatod. Ezért biztos a kvantuminternet: minden hekkelési szándéknak nyoma marad. Változik tőle a kvantumvilág.

Már vannak cégek -például az ID Quantique- melyek kész titkosítási megoldásokat árulnak bankoknak az ilyen üzenetek küldésére és fogadására. Egyes startupok most azon dolgoznak, hogy az üzenettovábbítás úgy történhessen a kvantuminterneten, hogy a sikertelenül megtámadott üzeneteket ne pusztítsa el a rendszer.

(Futurism, MIT Review, motherload.vice.com, The Guardian)