جنرال لواء

بحث جديد يستخدم فيزياء الكم من أجل "النقل الآني" للبيانات غير المأهولة

بحث جديد يستخدم فيزياء الكم من أجل



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تحدث آلاف الاختراقات الأمنية حول العالم كل يوم. في الولايات المتحدة وحدها ، البعض 4,000 تعمل هجمات برامج الفدية على اختراق البيانات وتجعل الأشخاص عرضة لمزيد من انتهاكات البيانات. ومع ذلك ، يعتقد الفيزيائيون الآن أن الاتصال الكمي يمكن أن يكون الحل لإنشاء شبكات غير قابلة للاختراق.

يقوم فريق من جامعة شيكاغو باستكشاف إمكانيات الحوسبة الكمومية في مجال الاتصالات العامة وأجهزة الكمبيوتر والأمن القومي. إنهم يريدون إنشاء شبكة كمية ممتدة بين مختبر أرغون الوطني التابع لوزارة الطاقة ومختبر فيرمي الوطني للمسرعات - وهو أحد أطول الاتصالات في العالم لاختبار فيزياء الكم.

ستنقل الشبكة معلومات حول الجسيمات عبر 30 ميلا مسافة. القضايا الأمنية تكلف الاقتصاد الأمريكي وحده بين 57 مليار دولار في 109 مليار دولار في عام 2016. ومن المتوقع أن ترتفع هذه الأرقام مع توفر المزيد من المعلومات المالية عبر الإنترنت.

تتضمن التجربة 70 فيزيائيو ومهندسو الكم من جميع أنحاء العالم. يأمل الباحثون أن يكون مشروعًا يتكرر مرة واحدة في العمر.

"هذه هي المرة الأولى التي يخطط فيها أي شخص حتى لتنفيذ شبكة كمية مثل هذه: شبكة نقل تخاطر كمومية دائمة وعاملة على مسافات طويلة في الولايات المتحدة ،" قال نائب مدير فيرميلاب ورئيس قسم الأبحاث جو ليكين. "نريد أن نبرهن على تمكين تكنولوجيا الكم. ونريد الاستفادة من خبرتنا لتمهيد الطريق للآخرين لإنشاء شبكاتهم الخاصة ".

أوضح ليكين أن هذا يمكن أن يشكل مستقبل الاتصالات الكمومية إلى الأبد. "منذ عقود ، كان بناء شيء كهذا سيكون مجرد حلم. لكننا نقوم بذلك الآن ، وسرعان ما سيتمكن الآخرون من ذلك."

استخدام غرابة فيزياء الكم

استفادت شبكة الاتصالات الجديدة من الأجزاء "الغريبة" من ميكانيكا الكم - ولا سيما الحالات المتغيرة. لاحظ الباحثون أن الأنظمة الكمومية يمكن أن تكون غير قابلة للقرصنة لأنه إذا حاول شخص ما النظر إلى الإرسال ، فسيتعطل الإرسال نفسه.

لن يؤدي ذلك إلى إتلاف المعلومات التي يتم إرسالها فحسب ، بل سيؤدي أيضًا إلى تنبيه المستلمين والمرسلين بهذه المعلومات الخاصة بالاختراق. وأوضح الفريق أنه يعمل من خلال الجسيمات المتشابكة. ما يحدث للآخر حتى لو كانا على بعد أميال.

وبالتالي ، إذا شارك الباحثون زوجًا متشابكًا بين مكانين ، يمكن للمعلومات الكمومية أن تعبر على الرغم من عدم وجود اتصال مادي. هذا هو السبب في أن الباحثين أوضحوا ذلك على أنه "نقل آني" للبيانات.

"يتيح لنا إجراء نقل المعلومات عبر مسافات في العالم الحقيقي على بعد أميال عديدة من تحديد المشكلات العملية التي ينطوي عليها تشغيل شبكة كمومية: ما هي التحديات التكنولوجية ، وما مدى أمان الاتصال وما هي حدود نقل المعلومات بهذه الطريقة؟" قال أوشالوم.

الخطوات التالية لمشروع الكم

إذا أثبت هذا المشروع نجاحه ، فسيريد الباحثون توسيع الفكرة بمزيد من الشراكات المؤسسية. على سبيل المثال ، تقوم Maria Spiropulu من Fermilab حاليًا ببناء شبكة كمية مع AT&T ومختبر الدفع النفاث.

توجد قاعات اختبار كمومية من نفس الحجم في جميع أنحاء العالم. لكن معظمها يعتمد على الفوتونات المتشابكة - جسيمات الضوء - لنقل المعلومات عن بعد. قال تيان تشونغ ، الأستاذ المساعد في الهندسة الجزيئية في جامعة شيكاغو ، إن قاعدة الاختبار الخاصة بنا فريدة من نوعها من حيث أننا ، ولأول مرة ، ندفع نحو بنية صلبة بالكامل حيث تُستخدم الجسيمات الكمومية المحبوسة في المواد الصلبة كناقل للمعلومات. Zhong هو أيضًا عالم في Argonne ، ويعمل كمحقق رئيسي مشارك في المشروع.

في الشهر المقبل ، سيجتمع باحثون من المؤسسات الثلاث للحديث عن اكتشافاتهم وتقدمهم في قمة شيكاغو الكمية - وهو برنامج مخصص لمستقبل الحوسبة الكمومية.

قال سبيروبولو: "إن شبكات الأجهزة الكمومية مهمة لتوسيع نطاق الحساب الكمي وهندسة أنظمة الاتصالات الهجينة نحو إنترنت محسّن كميًا. وسيتطلب الأمر تعاونًا مدروسًا بين مختبرات الأبحاث الحكومية والأوساط الأكاديمية والصناعية والمؤسسات للوصول إلى هناك. برنامج التبادل سيحفز التقدم في كل هذه المجالات ".


شاهد الفيديو: تجربة غابت عن الكثير: لا وجود للفضاء أو الفراغ (أغسطس 2022).