Prof. Jonas Grigas. Kvantinis internetas ir kvantiniai kompiuteriai

Dar pusė pasaulio gyventojų nesinaudoja internetu, o jau kuriamas daug sudėtingesnis ir pažangesnis kvantinis internetas.

Kvantinis internetas gali atsirasti anksčiau, nei jis technologiškai subręs. Ryšių tinklas, naudojantis kvantinės fizikos efektus, visiškai skirsis nuo dabartinio interneto. Jau pirmosios stadijos žada visišką ryšių slaptumą ir saugumą. Naujasis internetas žada daug galimybių mokslui.

Tyrėjai skelbia, kad ši technologija nepakeis, bet papildys dabartinį internetą, ji pirmiausia paplis tarp universitetų laboratorijų ir pavienių naudotojų.

Kvantiniam internetui ir kvantiniams kompiuteriams būdingos panašios koncepcijos ir technikos. Abi naudoja reiškinius, kurie neturi analogų klasikinėje fizikoje. Pavyzdžiui, kvantinė dalelė, tokia kaip elektronas ar fotonas, gali būti vienoje iš dviejų būsenų arba abiejų jų superpozicijoje, t. y. dalelė gali turėti dvi reikšmes vienu metu (pvz: sukinį į viršų ir žemyn) su tam tikra tikimybe. Abi dalelės gali būti susietos bendra kvantine būsena, nors ir atskirtos dideliu atstumu.

Kvantinis internetas bus kuriamas šešiais etapais. Nuliniame etape bus sukurtas duomenų kodavimo raktas. Tokį raktą jau sukūrė Kinija.

Pirmame etape siuntėjas pasiųs kvantinę fotonų būseną šviesolaidžiu arba erdve lazerio spinduliu. Gavėjai galės susikurti asmeninį kodavimo raktą. Kinijos Hefei Mokslo ir technologijos universitetas šią technologiją jau išbandė.

Antrame etape kvantinis internetas naudos kvantinio dalelių susietumo reiškinį. Laboratorijose jis jau išbandytas.

Trečiame – penktame etapuose naudotojai keisis kvantiniais bitais (kiubitais). Tai kvantinės informacijos vienetai, panašūs į klasikinius 1 ir 0, bet jie gali būti 1 ir 0 superpozicijoje.

Šeštame etape dar reikės padaryti daug darbų, pavyzdžiui, sukurti prietaisą, kuris padėtų susieti kiubitus dideliais atstumais. Pradžioje laboratorijos sujungs kvantinius kompiuterius tarpusavyje ir plėtos mokslinius kvantinius skaičiavimus.

Maži ir vidutinio dydžio kvantinio interneto tinklai gali naudoti mikrobangas, o ne lazerių šviesą. Bet tyrėjai nėra vieningos nuomonės, ar kvantinis internetas bus pakankamai modernus ir visuotinai prieinamas. Bet jeigu taip atsitiks, tai dar negreit.

Študgarto universiteto kvantinės fizikos specialistė Stefanie Barz mano, kad sunku pasakyti, ar pirmiau atsiras kvantinis internetas ar kvantiniai kompiuteriai.

Europos Komisija nusprendė finansuoti kvantinių kompiuterių kūrimą ir skyrė 1 milijardą eurų. 20 tarptautinių konsorciumų iš mokslinių įstaigų ir verslo gaus 132 milijonus eurų artimiausiems 3 metams. Nors 1 milijardas eurų atrodo daug, bet pinigai skiriami 10 metų dešimtims laboratorijų.

Pasaulyje nuo Kanados iki Japonijos didžiausios bendrovės mano, kad kvantinės technologijos išaugs į daugiamilijardines dolerių rinkas. Ir Europa stengiasi neatsilikti nuo JAV technologinių milžinų Google ir IBM.

Vokietija paskelbė dar skirianti 650 milijonų eurų. Jungtinė Karalystė skyrė 346 milijonus dolerių Nacionalinei kvantinių technologijų programai dar 2014 metais. Kinija kvantiniams tyrimams ir ryšiams skiria milijardus dolerių, o JAV kvantiniams skaičiavimams planuoja skirti 1,2 milijardo dolerių.