Kvantový internet se blíží. Oproti tomu klasickému bude mnohem bezpečnější

  • Jednotlivé bloky kvantového internetu už se pomalu vyvíjí a testují
  • Kvantová síť už bude mít své uplatnění dříve, než bude všude dostupný kvantový internet
  • Nejdříve půjde o doplněk ke klasickému internetu

Stále slýcháme o kvantových počítačích, na kterých pracují velké technologické společnosti jako IBM, Intel, Microsoft nebo Google a zatím jediný komerčně dostupný kvantový „akcelerátor“ je od D-Wave. K univerzálnímu kvantovému počítači je ještě daleko a i poté se předpokládá, že zpočátku určitě nenahradí klasické počítače, ale bude sloužit jako doplněk pro specifické náročné úlohy.

Podobně je to v případě kvantového internetu. I u něj se pracuje místo s bity rovnou s qubity (kvantový bit), které mohou kromě hodnot 0 a 1 mít hodnotu i mezi tímto rozsahem. Svět kvantové mechaniky ale poskytuje i řadu dalších odlišností, které lze využít jak pro výpočty, tak i pro přenos a zabezpečení informací v síti.

Tým vědců z Delft University of Technology představil roadmapu toho, jak se kvantový internet bude vyvíjet a postupně implementovat v rámci sítí všeho druhu.

Kvantový počítač vs. kvantový internet

Na první pohled se může zdát, že kvantový počítač a kvantový internet jsou silně spjaté technologie, které se navzájem vyžadují. Není tomu tak, protože kvantový počítač nevyžaduje kvantový internet a stejně tak kvantový internet nevyžaduje kvantový počítač.

Čeho se dočkáme dřív? Vědci mají poměrně jasnou představu – dříve dorazí kvantový internet, který lze oproti kvantovému počítači používat už v rámci nižších fází vývoje. Takže zatímco na univerzální kvantový počítač si musíme počkat, až bude skutečně funkční, u kvantového internetu lze používat už jeho jednotlivé schopnosti ještě před tím, než dosáhne finálního stádia vývoje.

Aby vývoj měl nějakou stanovenou linii a tedy poskytoval jasný pohled na to, co musí být dokončeno nejdříve, vytvořili vědci jednoduchý plán, který tvoří šest stádií vývoje a použití kvantového internetu.

6 stádií vývoje kvantového internetu

0 – Zabezpečená síť

Tato fáze ještě není popisována jako kvantový internet, ale spíše jako síť, která využívá šifrovacího klíče a přenáší klasická data. Kvantová mechanika se používá pouze při tvorbě šifrovacího klíče, který pak mají nejen jednotliví uživatelé v síti, ale také poskytovatel sítě (QKD – Quantum Key Distribution). To pochopitelně znamená, že je nutné důvěřovat i poskytovateli sítě.

Tento systém už je nějakou dobu v provozu například v Číně, kde v rámci 2 tisíc kilometrů optických vláken tvoří spojení mezi městy Peking, Šanghaj, Ťi-nan a Che-fej.

1 – Příprava a měření

V této fázi už se začíná pomalu využívat kvantových jevů v rámci uzavřené sítě. Dochází zde k vytváření kvantových stavů fotonů (ale může jít i o elektrony), které jsou posléze odeslány k příjemci skrze optické spojení nebo v rámci laserového pulzu například ze satelitu přes otevřený prostor uvnitř nebo mimo budovu.

Díky tomu mohou dva uživatelé snadno vytvořit zcela zabezpečené spojení, které už nevyžaduje sdílení klíče s poskytovatelem sítě. Lze začít používat i kvantová hesla, která mohou být ověřená, aniž by byla prozrazená na testující straně. Vědci uvádí jednoduchý příklad s bankomatem, který dostane kvantové heslo a ověří, že je platné, aniž by ho potřeboval znát, takže ho nemůže uložit a ani ukrást.

I tato fáze už je funkční, respektive byla úspěšně otestována minulý rok na menší vzdálenost přibližně 1 200 kilometrů mezi dvěma laboratořemi v Číně. Můžeme tedy říci, že na meziměstské úrovni už lze tuto technologii pomalu začít používat.

2 – Kvantově provázané sítě

Zde už přichází na řadu nejsilnější kvantové šifrování, protože se začíná používat jevu v podobě kvantového provázání. Vytvořené spojení díky propojeným kvantovým stavům u obou koncových bodů nelze hacknout, protože jakýkoli zásah znamená zrušení kvantového provázání a stavů. Nevýhodou je, že v této fázi nelze stavy ukládat, takže možnosti použití jsou stále poměrně omezené. Tato fáze už byla rovněž úspěšně otestována v laboratoři.

3 – Kvantové sítě s kvantovou pamětí

Dva uživatelé v síti už mohou získat a také uložit kvantově svázané qubity a díky tomu přenášet kvantové informace mezi sebou. Tato fáze už je připravená pro efektivní komunikaci s velkým množstvím dat, což by mělo umožnit i zabezpečené cloudové kvantové výpočty.

4 a 5 – Kvantové počítače v kvantové sítí

Kvantovou síť už lze v této fázi ve velkém používat i pro kvantové počítače. S tím souvisí i hromadné využívání kvantových počítačů přes cloud, přičemž všechny informace tvořené qubity jsou zcela zabezpečené a nehacknutelné. Přichází na řadu distribuované kvantové výpočty, nové formy aplikací, kvantové senzory a podobně.

6 – Větší vzdálenosti i vyšší rychlosti

Poslední finální fáze zahrnuje vylepšení především v oblasti vzdáleností, na kterých je možné provozovat kvantové sítě a udržovat kvantové stavy za různých okolností. Jednou z důležitých technologií je například kvantový opakovač, který umožní udržet kvantové provázání na větší vzdálenosti - ať už v rámci optického kabelu, tak i laseru v prostoru, což se týká třeba spojení ve vesmíru.

Přichází na řadu i pokročilejší technologie komplexních kvantových sítí nebo také kvantové teleportace, která umožní po uskutečnění kvantového provázání obejít omezení rychlosti světla v rámci celé infrastruktury sítě.

Nejdříve vědci a státy

Podobně jako to bylo u klasického internetu, i u kvantového internetu a kvantových sítí se nejdříve setkáme s nasazením v rámci různých vědeckých projektů a vládních operací.

Vědci totiž mohou pomocí kvantových sítí testovat a vyvíjet i řadu dalších technologií, které doposud nebyly možné. Jedná se například o měření gravitačních vln s mnohem vyšší přesností (kvantové hodiny), různé simulace kvantové fyziky a podobně.

Z pohledu zabezpečení dat je kvantový internet důležitý především na vládní úrovni. Nelze se tak divit tomu, že Čína masivně investuje právě do kvantových sítí a výzkumu v této oblasti. Zatímco čínská laboratoř ve městě Che-fej získala v minulém roce od vlády 10 miliardy dolarů pro další rozvoj kvantových technologií, v USA byl schválen National Quantum Initiative Act, který se snaží podpořit rozvoj kvantové vědy s investicí pouze 1,3 miliardy dolarů, která bude navíc rozprostřena mezi roky 2019 a 2023.

USA a dalším zemím by tak mohl značně ujet vlak v novém stádiu technologického vývoje, ve kterém by Čína mohla hrát hlavní roli a stát se pomyslnou jedničkou v tomto směru. A vzhledem k tomu, jak technologie umožňují ekonomický, ale třeba i vojenský náskok, mohl by to být problém pro všechny další země.

Diskuze (15) Další článek: Alphabet má možná problém. Růst příjmu zpomaluje, ale záchranou může být Waymo

Témata článku: Technologie, Microsoft, Google, Věda, Internet, Intel, Výzkum, USA, Čína, IBM, Investice, Kvantové počítače, Vládní úroveň, Vysoká přesnost, Dolar, Zabezpečená síť, Pokročilá technologie, Kvantový internet, Kvantová mechanika, Finální stádium, Efektivní komunikace, Malá vzdálenost, Jednoduchý plán, Klasický internet, Jednoduchý příklad



Bude to o prsa. Facebook a Instagram pořád neví, kdy jsou zobrazené bradavky porno

Bude to o prsa. Facebook a Instagram pořád neví, kdy jsou zobrazené bradavky porno

**Meta má zjednodušit pravidla a být ke všem spravedlivá **Facebook s Instagram věnují samostatný odstavec bradavkám **Pravidla ale neřeší nebinární, transsexuální a intersexuální osoby

Petr Urban
InstagramFacebookSociální sítě
Spousta řidičů v Česku riskuje pokutu kvůli umístění držáku mobilního telefonu. Zákon hovoří jasně

Spousta řidičů v Česku riskuje pokutu kvůli umístění držáku mobilního telefonu. Zákon hovoří jasně

** Kam s telefonem v autě, které nemá palubní počítač? ** Variant držáků je celá řada, ale každý má svá specifika ** Není možné jej umístit, kam se vám zlíbí

AutoRevue.cz
LegislativaPro řidičePříslušenství
Google není jen vyhledávač: 15 užitečných funkcí, o kterých možná ani nevíte

Google není jen vyhledávač: 15 užitečných funkcí, o kterých možná ani nevíte

** Google umí kromě vyhledávání i spoustu dalších věcí ** Vybrali jsme více než 15 užitečných funkcí a schopností ** Stačí zadat do vyhledávače ta správná klíčová slova

Karel Kilián
TipyVyhledávačeGoogle
15 praktických tipů a triků pro Mapy.cz, které možná neznáte

15 praktických tipů a triků pro Mapy.cz, které možná neznáte

** Mapy.cz neslouží jen k zobrazení podkladů a plánování tras ** Nabízejí celou řadu dalších praktických funkcí a možností ** Vybrali jsme 15 tipů a triků, o kterých možná nevíte

Karel Kilián
Mapy.czMapyTipy
Za WhatsApp se bude platit! Za předplatné dostanete funkci, která je u konkurence zadarmo

Za WhatsApp se bude platit! Za předplatné dostanete funkci, která je u konkurence zadarmo

** Bylo to jen otázkou času ** Už i WhatsApp nabízí prémiové předplatné ** Za poplatek dostanete funkci, která je u konkurence zadarmo

Martin Chroust
předplatnéWhatsAppMobilní aplikace
Návod, jak dostat maximum z Peněženky Google

Návod, jak dostat maximum z Peněženky Google

Služba Google Wallet (Peněženka Google) schlamstla před několika měsíci platební aplikaci Google Pay. Díky tomu se původní platforma rozrostla o další funkce. Je zde však i prostor pro zlepšení.

Jan Spěšný
Jak rozmazat dům, aby vás sousedi nemohli šmírovat. Jde to v Mapách Google i na Mapy.cz

Jak rozmazat dům, aby vás sousedi nemohli šmírovat. Jde to v Mapách Google i na Mapy.cz

** Nelibí se vám, když cizí lidé okukují váš dům? ** Všechny mapové aplikace nabízejí možnost rozmazání snímku ** Máme návod pro Apple Maps, Bing Maps, Mapy Google a Mapy.cz

Karel Kilián
SoukromíNávodyMapy
Facebook má nejspíš vaše telefonní číslo, i když jste mu ho nikdy nedali. Tímto tajným nástrojem ho můžete smazat

Facebook má nejspíš vaše telefonní číslo, i když jste mu ho nikdy nedali. Tímto tajným nástrojem ho můžete smazat

**Meta poskytuje nástroj na vymazání telefonních čísel a e-mailových adres z Facebooku a Instagramu **V minulosti Mark Zuckebrg popřel, že by Facebook vytvářel stínové profily **Metě teď můžete sebrat klíčové iddentifikátory, pořád o vás ale nejspíš ví mnoho dalšího

Petr Urban
MetaSledováníSociální sítě
Všichni žijeme v Bublině. Je velká 1000 světelných let a magnetizovaná

Všichni žijeme v Bublině. Je velká 1000 světelných let a magnetizovaná

** O bublinách v galaxiích toho víme jen velmi málo ** Theo O’Neill a jeho kolegové se to snaží zlepšit ** Zmapovali magnetická pole naší Lokální Bubliny

Stanislav Mihulka
Astronomie
18 tipů a triků pro WhatsApp, které možná neznáte

18 tipů a triků pro WhatsApp, které možná neznáte

** WhatsApp je jedna z nejrozšířenějších komunikačních aplikací ** Obsahuje mnoho skrytých funkcí, které vylepší používání ** Zde najdete tipy na ty nejužitečnější

Adam Kos
WhatsAppTipy a triky