Salt spre internetul cuantic

joi, 21 octombrie 2021

Internetul de azi va fi transformat de marii dezvoltatori de tehnologie intr-o retea globala la un nivel superior, mult mai sigura. Aceasta ar fi internetul cuantic.

 Elon Musk a lansat prima serie de mini sateliti StarLink pentru a crea o retea de Internet global. Cursa in care s-a inscris si Jeff Bezos, boss-ul de la Amazon, care a lansat si el o puzderie de mini-sateliti si lan-sarile vor continua fiind prevazuta o retea de zeci de mii de sateliti.

 Pasul imediat urmator este insa cursa pentru a construi un internet la alt nivel, denumit deja internetul cuantic, reteaua super sigura, cum este prezentata, care ar putea rasturna rolul informatiei in viata noastra si ne-ar putea oferi un supercomputer cuantic care sa se intinda pe tot globul, dupa cum scrie NewScientist.

 Daca acum câteva decenii, de-abia aflam cum sa trimiti un mail sau o fotografie pe internet, azi se fac tranzactii bancare pe internet, exista retele de socializare, profiluri de dating, inregistrari medicale, toate continând informatii vitale, informatii sensibile. Dar, stim acest lucru de ceva vreme, internetul are un defect fatal de securitate, informatiile noastre vitale, sunt in pericol de a fi descoperite de cei interesati, numiti generic hackeri, pentru a fi apoi traficate in diferite scopuri. Unii ne sfatuiesc sa nu intram in panica pentru ca datele noastre private sunt sigure. Pentru moment. Dar, mai spun acestia, nu peste foarte mult timp, algoritmii de criptare care ne protejeaza online se vor sparge.

 Aceasta este forta motrice urgenta din spatele unui nou tip de internet mult mai sigur, care valorifica puterea tarâmului cuantic, scrie NewScientist. „Odata ce va functiona, sistemul va putea face mult mai mult decât sa ne protejeze datele. Ne-ar putea aduce aplicatii cuantice neprevazute si poate deveni esafodajul pentru un computer cuantic de o putere incredibila”.

 Cultura si industria umana s-au bazat mult timp pe informatii. Cine poate obtine la timpul potrivit informatiile, sa le inteleaga si sa le distribuie, poate câstiga putere si profit. Ascensiunea internetului, asa cum o stim a intarit rolul informatiei si incepem sa simtim efectele sale profunde. Acum insa suntem in pragul unei noi ere a informatiei, care ar putea schimba lucrurile din nou, e vorba despre internetul cuantic.

Provocarea cuantica

 Construirea internetului cuantic este o provocare imensa si multi-fatetata de inginerie, dar bazele sunt deja puse. Retelele de fibre se raspândesc. Oamenii de stiinta discuta in secret pe retele locale. Exista chiar planuri de a utiliza sateliti mici pentru a permite conexiuni cuantice pe distante lungi. Mai devreme sau mai târziu, toti ne-am putea intâlni pe superautostrada de informatii cuantice.

 Asa se explica de ce cursa pentru internetul cuantic se accelereaza. Si desi este putin probabil sa purtam prea curând computere cuantice in buzunar, internetul cuantic este deja la indemâna, si ofera o multime de aplicatii, pe lânga cele din domeniul criptografiei.

 QuantumKey Distribution, sau QKD, va fi, fara indoiala, prima tehnologie care va utiliza in mod practic aplicatiile potentiale ale fizicii cuantice in afara laboratorului. Acesta este obiectivul de trei ani stabilit de proiectul european intitulat OpenQKD, care reuneste centre de cercetare si parteneri din industrie din treisprezece tari diferite. Pentru Europa, OpenQKD este un proiect-pilot care deschide calea pentru EuroQCI, Infrastructura europeana de comunicatii cuantice. Proiectul EuroQCI este de a crea un internet cuantic functional in termen de cincisprezece ani, capabil sa sustina o multitudine de functionalitati noi care se extind dincolo de criptografia digitala.

O retea complexa

 Directorul de cercetare Eleni Diamanti de la CNRS / Sorbonne Université explica mai in detaliu: „Pâna in prezent, am efectuat in principal experimente de comunicatii cuantice punct-la-punct. In ceea ce priveste securitatea, putem vedea deja ca tehnologia cuantica are potentialul de a imbunatati mai multe pro-tocoale dincolo de distributia-cheie, cum ar fi tranzactiile valutare. Odata ce vor putea fi realizate aceste noi protocoale de distributie se deschide o serie intreaga de functionalitati noi, cum ar fi teleportarea cuantica. De acolo, putem incepe sa ne imaginam aplicatii precum votul electronic securizat, transmiterea de mesaje anonime etc. Acestea sunt aplicatiile pe care ne propunem sa le producem in urmatorii ani”.

 Este important sa se faca distinctia intre aplicatii (cum ar fi QKD) care implica doar crearea si masurarea starilor cuantice si pot lucra pe o retea de noduri „clasice” si cele care vor necesita o retea ale carei infrastructuri nu au fost inca inventate. In special, aceste infrastructuri vor trebui sa furnizeze repetoare capabile sa rezolve problema stocarii starilor cuantice, care sunt extrem de fragile si volatile.

 Un raport al agentiei McKinsey estimeaza ca primele sectoare care vor folosi internetul cuantic, inca din urmatorul deceniu, vor fi finantele, energia si tehnologiile avansate. Mai târziu, companiile farmaceutice vor putea testa medicamente folosind computere cuantice capabile sa modeleze chiar si cele mai complexe molecule. Cercetatorii de la Universitatea Delft din Olanda sunt de acord ca internetul cuantic nu va inlocui internetul nostru actual. Mai degraba, acesta ar trebui sa fie vazut ca un strat suplimentar care va fi folosit pentru a indeplini sarcini specifice. Exista mai multe provocari care trebuie depasite inainte de a putea fi stabilita o retea cuantica functionala, incepând cu transportul fotonilor. In timp ce tehnologia de fibra optica este un transportator eficient, aceasta provoaca epuizarea inevitabila a particulelor de lumina.

 Satelitii sunt o optiune pentru a ocoli aceasta limitare, dar pun probleme in ceea ce priveste performanta si infrastructura. La fel ca majoritatea statelor implicate major in cursa pentru dezvoltarea tehnologiei cuantice, Europa este in prezent in favoarea unei retele cuantice globale care sa combine caile terestre si spatiale.

Din laborator, la industrie

 Printre actorii-cheie implicati in cercetare se numara institutele universitare si agentiile spatiale, precum si operatorii industriali si de telecomunicatii. In Franta, CNRS colaboreaza cu companii precum Thales, Airbus, Nokia si Orange. Potrivit Eleni Diamanti de la Universitatea Delft, azi „asistam la o cooperare din ce in ce mai interdisciplinara, ceea ce este un lucru bun: daca vrem sa construim un internet cuantic, vom avea nevoie de informaticieni si medici, precum si de ingineri electronisti si experti in retea”.

 In acest stadiu, este dificil de prezis toate aplicatiile posibile ale internetului cuantic, dar atât Diamanti, cât si colega ei, Victoria Lipinska spera ca „impactul sau se va potrivi cu cel al internetului nostru actual: la urma urmei, când doua computere din reteaua Arpanet au comunicat intre ele pentru prima data, cine si-ar fi putut imagina intâlnirile care au avut loc prin videoconferinta, comunicatii pe social media, streaming de filme, interventii chirurgicale la distanta si multe altele? (Continuare in numarul viitor)

GEORGE CUSNARENCU