Πιο κοντά από ποτέ το κβαντικό ίντερνετ: Ερευνητές δημιούργησαν το πρώτο κβαντικό δίκτυο πολλαπλών κόμβων

Ολλανδοί ερευνητές ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν το πρώτο κβαντικό δίκτυο πολλαπλών κόμβων, το οποίο συνδέει τρεις κβαντικούς επεξεργαστές μεταξύ τους. Πρόκειται για ένα σημαντικό ορόσημο στον δρόμο προς την υλοποίηση του κβαντικού διαδικτύου στο όχι πολύ μακρινό μέλλον.

Οι ερευνητές της κοινοπραξίας QuTech και του Πολυτεχνείου του Ντελφτ, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Science, σκοπεύουν -σταδιακά- να προσθέσουν περισσότερα κβαντικά bits στο δίκτυό τους, καθώς και υψηλότερου επιπέδου «στρώματα» υλικού (hardware) και λογισμικού (software).

Ερευνητές σε πολλά εργαστήρια ανά τον κόσμο εργάζονται για τη δημιουργία ενός κβαντικού διαδικτύου που θα μπορεί να συνδέει δύο οποιεσδήποτε κβαντικές συσκευές, όπως υπολογιστές ή αισθητήρες, σε μεγάλες αποστάσεις. Ενώ το σημερινό ίντερνετ μεταφέρει πληροφορίες σε μορφή bits που μπορεί να είναι είτε 0 είτε 1, ένα μελλοντικό κβαντικό ίντερνετ θα χρησιμοποιεί κβαντικά bits που θα είναι ταυτόχρονα 0 και 1, κάτι που θα τους προσδίδει τρομερά μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ σε σχέση με σήμερα.

«Ένα κβαντικό δίκτυο θα ανοίξει μία γκάμα νέων εφαρμογών, από επικοινωνίες και υπολογιστικό “νέφος” απαραβίαστα από χάκερ μέχρι την πλήρη προστασία της ιδιωτικότητας των χρηστών και την υψηλότατης ακρίβειας τήρηση του χρόνου. Και -όπως με το ίντερνετ πριν 40 χρόνια- θα υπάρξουν πιθανότατα πολλές εφαρμογές που σήμερα δεν μπορούμε να προβλέψουμε», δήλωσε ο ερευνητής Ματέο Πομπίλι.

Τα πρώτα βήματα για ένα κβαντικό ίντερνετ έγιναν την προηγούμενη δεκαετία με τη σύνδεση δύο κβαντικών συσκευών μέσω μίας άμεσης φυσικής σύνδεσης. Όμως, είναι ζωτικό να καταστεί εφικτή η μεταφορά κβαντικών πληροφοριών μέσω ενδιάμεσων κόμβων, ανάλογων των «ρούτερ» του κλασσικού διαδικτύου.

Επιπλέον, αρκετές -πολλά υποσχόμενες- εφαρμογές του κβαντικού διαδικτύου εξαρτώνται από το φαινόμενο της κβαντικής διεμπλοκής και τη μεταφορά κβαντικά «διαπλεκόμενων» bits ανάμεσα σε πολλαπλούς κόμβους. Οι Ολλανδοί ερευνητές είναι οι πρώτοι διεθνώς που συνέδεσαν δύο κβαντικούς επεξεργαστές, όχι άμεσα μεταξύ τους, αλλά μέσω ενός ενδιάμεσου κόμβου, πετυχαίνοντας παράλληλα κβαντική διεμπλοκή ανάμεσα σε πολλαπλούς μεμονωμένους κβαντικούς επεξεργαστές.

Το ολλανδικό -ακόμη στοιχειώδες- κβαντικό δίκτυο αποτελείται από τρεις κβαντικούς κόμβους που βρίσκονται σε κάποια απόσταση μεταξύ τους μέσα στο ίδιο κτίριο. Ο μεσαίος κόμβος έχει φυσική διασύνδεση με τους άλλους δύο κόμβους.

«Το μελλοντικό κβαντικό διαδίκτυο θα αποτελείται από αμέτρητες κβαντικές συσκευές και ενδιάμεσους κόμβους», ανέφερε ο επικεφαλής ερευνητής Ρόναλντ Χάνσον. Η πρώτη δοκιμή του ολλανδικού κβαντικού δικτύου εκτός εργαστηρίου, σε υπάρχοντα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα, προγραμματίζεται να έχει υλοποιηθεί έως το τέλος του 2022.