اندی کوربلی -۶ مه ۲۰۲۵-تصویری از شبکه کوانتومی مورد استفاده در این مطالعه – منبع: شرکت توشیبا اروپا از طریق میرکو پیتالوگا و همکاران (نیچر)
برای اولین بار، دانشمندان نشان داده‌اند که ارسال ارتباطات کوانتومی با استفاده از زیرساخت‌های مخابراتی تجاری موجود امکان‌پذیر است.
این آزمایش که از طریق ۱۵۰ مایل خطوط فیبر نوری تجاری در آلمان، از جمله از طریق سه مرکز داده مخابراتی در فرانکفورت، کهل و کیرشفلد ارسال شد، رکورد جدیدی را در فاصله‌ی توزیع کلید کوانتومی در دنیای واقعی و عملی ثبت کرد.
این آزمایش که در ماه آوریل در مقاله‌ای در نیچر گزارش شد، نشان می‌دهد که ارتباطات کوانتومی را می‌توان در شرایط دنیای واقعی و بدون صرف میلیاردها دلار برای ایجاد انقلابی در زیرساخت‌های مخابراتی به دست آورد.
با وجود تمام هیاهو، پتانسیل و اختلاف نظرهای موجود در موج بعدی فناوری‌های پیشرفته – که شاید با هوش مصنوعی و راکتورهای همجوشی هسته‌ای قابل مقایسه باشد – محاسبات کوانتومی به سرعت به اولین چالش‌های استقرار خود نزدیک می‌شود.
شرکت IBM در ایالات متحده در ماه آوریل اعلام کرد که قصد دارد طی پنج سال آینده ۱۵۰ میلیارد دلار در زیرساخت‌های محاسبات کوانتومی سرمایه‌گذاری کند. دونالد ترامپ، رئیس جمهور آمریکا، در دولت قبلی خود، قانون ابتکار ملی کوانتومی را امضا کرد که پنج مرکز داده کوانتومی را در آزمایشگاه‌های ملی ایالات متحده با هزینه ۱.۲ میلیارد دلار ایجاد می‌کرد.
در گزارشی از سال ۲۰۲۴، CNET انقلاب کوانتومی قریب‌الوقوع را چیزی شبیه به پروژه منهتن توصیف کرد – یک همکاری توزیع‌شده خصوصی-دولتی برای ایجاد اینترنت سریع‌تر با امنیت بی‌نظیر.
توزیع کلیدهای رمزگذاری در سطح کوانتومی، نمونه‌ای از الگوی جدیدی است که دنیای محاسبات کوانتومی به ارمغان خواهد آورد. بهره‌برداری از انسجام امواج نور (پتانسیل آنها برای تعامل قابل پیش‌بینی) می‌تواند دامنه ارتباطات کوانتومی را گسترش دهد، اما مقیاس‌پذیری به دلیل نیاز به تجهیزات تخصصی مانند خنک‌کننده‌های برودتی محدود شده است.
میرکو پیتالوگا و همکارانش در مقاله تحقیقاتی خود، رویکردی را بررسی کردند که امکان توزیع اطلاعات کوانتومی را از طریق کابل‌های فیبر نوری، بدون نیاز به خنک‌کننده برودتی، فراهم می‌کند.سیستم آنها از توزیع کلید کوانتومی دو میدانی مبتنی بر همدوسی استفاده می‌کند که توزیع اطلاعات ایمن را در فواصل طولانی با سرعت ۱۱۰ بیت در ثانیه در یک شبکه ستاره‌ای شکل تسهیل می‌کند.
این فناوری به کارایی تکرارکننده مانند ارتباط کوانتومی در یک محیط شبکه عملیاتی با معماری سیستم عملی مشابه رک‌های معمولی در مراکز داده معمولی دست یافت، که با این وجود، فاصله را برای پیاده‌سازی‌های توزیع کلید کوانتومی عملی در دنیای واقعی بدون خنک‌کننده برودتی دو برابر کرد.
این آزمایش نشان می‌دهد که پروتکل‌های پیشرفته ارتباطات کوانتومی که از همدوسی نور بهره می‌برند، می‌توانند روی زیرساخت‌های مخابراتی موجود کار کنند – صرفه‌جویی عظیمی در زمان و هزینه که همچنین امکان آزمایش‌های کوچک در محاسبات کوانتومی را فراهم می‌کند.
