Παρασκευή, 1 Ιουλίου, 2022

Το κβαντικό διαδίκτυο είναι 13 χρόνια μακριά. Τι είναι όμως;

Ένα χρόνο πριν τέτοια εποχή Κινέζοι φυσικοί ξεκίνησαν τον πρώτο κβαντικό δορυφόρο στον κόσμο. Αντίθετα από τα δορυφορικά πιάτα, αυτή η μεγαλόπρεπη κατασκευή των 1400 λιβρών δεν ακτινοβολεί ραδιοκύματα. Αντ ‘αυτού, οι φυσικοί το σχεδίασαν για να στέλνουν και να λαμβάνουν κομμάτια πληροφοριών που κωδικοποιούνται σε ευαίσθητα φωτόνια υπέρυθρου φωτός. Είναι μια δοκιμή μιας τεχνολογίας που είναι γνωστή ως κβαντική επικοινωνία, η οποία οι ειδικοί λένε ότι θα μπορούσε να είναι πολύ πιο ασφαλής από οποιοδήποτε υπάρχον σύστημα αναμετάδοσης πληροφοριών.

Έχουν κρατήσει τον δορυφόρο απασχολημένο. Το καλοκαίρι αυτό υπήρξαν πολλές δημοσιεύσεις με αναφορά σε δοκιμές. Αυτό που είναι πια αναμφίβολο είναι πως αν οι κβαντικές επικοινωνίες ήταν σαν να στέλνεις ένα γράμμα, τα μπλεγμένα φωτόνια είναι σαν το φάκελο: Φέρνουν το μήνυμα και το κρατούν ασφαλές. Ο Jian-Wei Pan του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας, ο οποίος διευθύνει την έρευνα στον δορυφόρο, δήλωσε ότι θέλει να ξεκινήσει περισσότερους κβαντικούς δορυφόρους τα επόμενα πέντε χρόνια. Μέχρι το 2030, ελπίζει ότι οι κβαντικές επικοινωνίες θα εκτείνονται σε πολλές χώρες. Σε 13 χρόνια, μπορούμε να περιμένουμε ακόμα και κβαντικό διαδίκτυο.

Άρα αυτό σημαίνει … τι ακριβώς; Με τους απλούστερους δυνατούς όρους, θα περιλαμβάνει πολλαπλά μέρη που θα ενημερώνουν το ένα το άλλο με τη μορφή κβαντικών σημάτων – αλλά οι ειδικοί δεν έχουν καταλάβει πραγματικά τι θα κάνει πέρα από αυτό. “Το κβαντικό διαδίκτυο είναι ένας αόριστος όρος,” λέει ο φυσικός Thomas Jennewein του Πανεπιστημίου του Waterloo. “Οι άνθρωποι, συμπεριλαμβανομένου και εμού, θέλουν να το χρησιμοποιήσουν. Ωστόσο, δεν υπάρχει πραγματικός ορισμός του τι σημαίνει “.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τόσο μεγάλο μέρος της τεχνολογίας είναι ακόμα στα σπάργανα. Οι φυσικοί εξακολουθούν να μην μπορούν να ελέγξουν και να χειριστούν τα κβαντικά σήματα πολύ καλά. Ο κβαντικός δορυφόρος του Pan μπορεί να έχει τη δυνατότητα αποστολής και λήψης σημάτων, αλλά δεν μπορεί να αποθηκεύσει πραγματικά κβαντικές πληροφορίες – οι καλύτερες κβαντικές μνήμες μπορούν να διατηρήσουν τις πληροφορίες μόνο για λιγότερο από μία ώρα. Και οι ερευνητές εξακολουθούν να μην γνωρίζουν τι υλικό κάνει καλύτερη την κβαντική μνήμη.

Επίσης, δεν είναι σίγουροι πώς θα μεταδίδουν αποτελεσματικά τα σήματα μεταξύ των κόμβων του μελλοντικού κβαντικού ιστού. Το να “τυλιχθεί” η γη με κβαντικούς δορυφόρους είναι ακριβό – το κόστος του Pan κοστίζει 100 εκατομμύρια δολάρια. Η μετάδοση μέσω εδάφους μέσω οπτικών ινών δεν είναι τέλεια ούτε: Τα κβαντικά σήματα ξεθωριάζουν μετά από περίπου 60 μίλια μετάδοσης. Τα σήματα δεν μπορούν να ενισχυθούν όπως ένα ηλεκτρονικό σήμα. Έτσι, οι ερευνητές αναπτύσσουν ειδικές συσκευές γνωστές ως κβαντικοί αναμεταδότες που μπορούν να μεταδώσουν σήματα σε μεγάλες αποστάσεις.

Η έρευνα αυτή θα πάρει χρόνο. Ακόμα κι αν ο Pan κάνει το διεθνές του δίκτυο σε λειτουργία μέχρι το 2030, δεν θα είναι σαν να χειρίζεται τα ηλεκτρονικά μας στοιχεία μέχρι τότε. Και ίσως και να μην το θέλουμε. Ακριβώς επειδή κάτι είναι «κβαντικό» δεν σημαίνει ότι είναι αυτόματα καλύτερο, σύμφωνα με τον φυσικό Kai-Mei Fu του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον. “Σε πολλές περιπτώσεις, δεν έχει πολύ νόημα να επικοινωνούμε κβαντικά μηχανικά”, λέει. Τα κβαντικά σήματα έχουν περίεργες ιδιότητες όπως η υπέρθεση, όπου η θέση ενός σωματιδίου είναι μια κατανομή πιθανοτήτων και δεν έχει ακριβή θέση. Οι περισσότερες επικοινωνίες μεταξύ των ανθρώπων είναι μάλλον πιο εύκολο να εκφραστούν τελικά με σήματα μορς.

Άρα ποιο είναι το νόημα; Στο εγγύς μέλλον, το κβαντικό διαδίκτυο θα μπορούσε να είναι εξειδικευμένο υποκατάστημα του τακτικού διαδικτύου. Οι ερευνητικές ομάδες σε όλο τον κόσμο αναπτύσσουν επί του παρόντος τσιπ που μπορούν να επιτρέψουν σε έναν κλασικό υπολογιστή να συνδεθεί σε ένα κβαντικό δίκτυο. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τον κλασικό υπολογιστή τις περισσότερες φορές και συνδέονται με το κβαντικό δίκτυο μόνο για συγκεκριμένες εργασίες.

Άλλωστε τελικά όλες αυτές οι ανακαλύψεις μας βοηθούν στην καλύτερη κατανόηση της φυσικής. 

 

σχετικα αρθρα

ροη ειδησεων