Ved siden av kvantedatamaskinene jobber forskere også med å utnytte kvanteteknologien til å bygge nye nettverksløsninger som byr på massive fordeler innen sikkerhet og ytelse. Nå har det skjedd et nytt, stort fremskritt på denne fronten.
Det japanske teknologiselskapet Toshiba (via ZDNet) opplyser at de har oppnådd et meget betydningsfullt gjennombrudd som bringer et kvantebasert internett mye nærmere en realitet.
Ny stabilitetsteknikk
En rekke aktører jobber iherdig med å gjøre en kvantebasert internettløsning til et realistisk alternativ, som digi.no har rapportert om ved flere anledninger, men teknologien står ennå overfor mange utfordringer.
En av de mest sentrale utfordringene er å oppnå en tilstrekkelig grad av stabilitet ved overføring av informasjonsenhetene over lange avstander, og det er på dette området at Toshiba nå skal ha inntatt en ledende posisjon.
Det selskapet har gjort er å introdusere det de kaller en helt ny stabiliseringsteknikk som innebærer å redusere svingningene til de sårbare kvantesignalene i optiske fiberkabler.
Dette skjer i korte trekk ved å sende to optiske referansesignaler med ulike bølgelengder gjennom kablene, hvorav det ene signalet kansellerer de hurtige svingningene, mens det andre signaler bidrar til finjustering av kvantesignalet.
Nytt gjennombrudd: Nå er vi nærmere et «hacke-sikkert» internett
600 kilometer
I forskningsdokumentet som beskriver teknikken i større detalj (krever betaling) sammenlignes løsningen med måten en såkalt repeater fungerer på i konvensjonelle nettverksteknologier.
Ved hjelp av den nye teknikken klarte Toshiba å oppnå kvantebasert kommunikasjon over en avstand på hele 600 kilometer.
– Gjennombruddet vil muliggjøre langdistanseoverføring av kvantesikret informasjon mellom metropolområder og er et stort skritt mot byggingen av fremtidens kvante-internett. [...] Det vil legge til rette for ultraraske løsninger på kompliserte optimaliseringsproblemer i nettskyen, et mer presist, globalt timingsystem og svært sikker kommunikasjon på tvers av jordkloden, skriver Toshiba.
Det arbeidet handler om mer konkret er såkalt Quantum Key Distribution (QKD), som ifølge Toshiba kun kan oppnå avstander på mellom 100-200 kilometer over fiberkabler med dagens teknologi.
Hacke-sikkert
QKD-teknologien kan brukes til å utveksle konfidensiell informasjon, for eksempel bankdata eller private samtaler, over usikre kanaler som dagens internett. Dette skjer ved å distribuere en felles, hemmelig nøkkel som krypterer informasjonen.
Det som gjør sikkerheten til disse hemmelige nøklene så høy er at den er basert på de fundamentale egenskapene til kvantesystemer, i dette tilfelle lyspartikler (fotoner). Dersom partiklene avskjæres av uvedkommende vil kvantefysikken garantere at de involverte partene oppdager avlyttingen og kan handle deretter for å sikre kommunikasjonen, forklarer Toshiba.
Selskapet bedyrer at teknologien vil være sikret mot både dagens og fremtidens hacke-teknikker, for eksempel teknikker som vil bli muliggjort av kvantedatamaskinene.
Flere aktører
Toshiba har allerede begynt å tilby teknologien til aktører innen det offentlige og finansinstitusjoner, men det går nok en stund før den blir allemannseie.
Av andre fremskritt på feltet skrev digi.no tidligere i år om nederlandske forskere som hevder å ha konstruert verdens første kvantenettverk bestående av tre noder.
Det jobbes for øvrig med kvante-internett på flere fronter. I europeisk sammenheng har en sammenslutning kalt Quantum Internet Alliance for eksempel satt seg som mål å utvikle maskinvare og programvare for et europeisk kvante-internett.
Google avduker eget kvante-datasenter: Skal bygge ekstrem kvantedatamaskin
