Newsy

Komunikacja kwantowa przyczyni się do powstania internetu nowej generacji. Europa może się stać liderem w tej dziedzinie

2019-07-16  |  06:00

Powstają pierwsze systemy komunikacji kwantowej, które posłużą do skonstruowania komputerów nowej generacji. Upowszechnienie komunikacji i urządzeń kwantowych przyczyni się do powstania bezpiecznego internetu, przyspieszy proces analizy dużych zbiorów danych zgromadzonych w ramach big data, pozwoli opracować niezawodne szyfry oraz udoskonalić technologię uczenia maszynowego.​ Na rynku pojawiają się już pierwsze komercyjne produkty oparte na technologii kwantowej.

– W dziedzinie komunikacji kwantowej istnieją już produkty komercyjne przeznaczone do szyfrowania. Możemy więc w wybranych lokalizacjach montować urządzenia do komunikacji kwantowej, które są połączone i umożliwiają wymianę współdzielonego klucza oraz komunikację. Jest to bardzo przydatne w szyfrowaniu, gdyż pozwala nam wymieniać i uzyskiwać kopię danego klucza kryptograficznego w dwóch miejscach. To coś, co ma prawdziwe zastosowanie i potencjał komercyjny – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje Carlos Abellan z firmy Quside.

Potencjałem technologii kwantowych zainteresowała się m.in. Komisja Europejska, która w ramach programu Horizon 2020 powołała do życia inicjatywę European Quantum Technologies Flagship. W pierwszej fazie wdrożeniowej w jej ramach zostanie zrealizowanych 20 projektów, które uzyskają łączne wsparcie rzędu 132 mln euro. Budżet na kolejne lata będzie znacznie większy – na rozwój technologii kwantowych przeznaczono aż 1 mld euro. Członkowie Komisji liczą na to, że dzięki European Quantum Technologies Flagship kraje Unii Europejskiej staną się globalnym liderem na rynku rozwiązań kwantowych.

Na Uniwersytecie Padewskim we Włoszech przeprowadzono już pionierskie badania nad systemami satelitarnej komunikacji kwantowej. Naukowcom udało się przesłać informacje z rosyjskiego systemu nawigacji satelitarnej GLONASS do Centrum Kosmicznej Geodezji Włoskiej Agencji Kosmicznej. Eksperyment dowiódł, że istnieje możliwość przesyłania pojedynczych fotonów pomiędzy satelitą a stacją odbiorczą oddaloną o przeszło 20 tys. km przy wykorzystaniu metody kwantowej dystrybucji klucza. Technologia ta mogłaby doprowadzić do powstania satelitarnego internetu kwantowego i bezpiecznej wymiany informacji pomiędzy komputerami. Dane transmitowane metodą kwantową byłyby niemożliwe do rozszyfrowania.

– W przyszłości największą zmianą oraz wydarzeniem będzie wyjście z rynków specjalistycznych i niszowych do systemów, które charakteryzują się prawdziwym potencjałem wdrożeniowym i z których będzie mogło korzystać dużo więcej użytkowników. To pierwszy etap dystrybucji kluczy kwantowych, rozpoczynamy integrację tego typu rozwiązań. W przyszłości, gdy pojawią się już komputery kwantowe i symulatory wymagające wzajemnej komunikacji, taka technologia kwantowa umożliwi ich połączenie i komunikację – przewiduje ekspert.

Jednym z najważniejszych wynalazków w tej branży może się okazać prototypowy układ optyczny opracowany przez naukowców z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standaryzacji i Technologii. Pozwoli on rozwiązać jeden z największych problemów, jaki napotykają na swojej drodze projektanci systemów kwantowych: metodę wymiany informacji pomiędzy urządzeniami przetwarzającymi i przechowującymi dane a światłowodami transportującymi informacje. Te pierwsze wykorzystują światło widzialne, drugie zaś – podczerwone, o wielokrotnie dłuższej fali. Do stworzenia efektywnego systemu optycznej wymiany danych wykorzystano zjawisko galerii szeptów. Wspomniany układ wykorzystuje światło laserowe, które wpadając w rezonator o kształcie pierścienia tworzy fotony światła widzialnego i podczerwonego. Upowszechnienie się tej technologii pozwoliłoby przyspieszyć stworzenie tanich, wysoce funkcjonalnych systemów komunikacji kwantowej.

Technologia kwantowa oznacza także przełom w kryptografii. Kwantowe generatory liczb losowych mogą posłużyć do stworzenia systemów szyfrowania, które byłyby niemożliwe do złamania. Usprawniłyby funkcjonowanie banków oraz urządzeń komunikujących się w ramach internetu rzeczy. Nad takim generatorem pracuje firma Quside, która ma patent na metodę generowania gigabitowej losowej liczby w ciągu jednej sekundy przy wykorzystaniu technologii kwantowej. Kolejnym krokiem firmy będzie miniaturyzacja układu optycznego, aby przystosować go do masowej produkcji i umożliwić wykorzystanie go w dowolnym urządzeniu.

– Kwantowe generowanie liczb losowych umożliwia wyciąganie losowych cyfr z procesów kwantowych. Jest to bardzo przydatne w kryptografii i szyfrowaniu, ale również znajduje zastosowanie w kasynach internetowych i symulacjach metodą Monte Carlo – mówi ekspert.

Programy rozwoju technologii kwantowych rozwijane są także przez polskie instytucje. Fundacja na rzecz Nauki Polskiej w ramach programu Międzynarodowych Agend Badawczych powołała do życia Centrum Teorii Technologii Kwantowych przy Uniwersytecie Gdańskim. Zadaniem nowej jednostki będzie badanie rozwiązań z zakresu m.in. komputerów, symulacji, komunikacji kwantowej oraz idei internetu kwantowego.

– Pierwsze rozwiązania kwantowe pojawią się na rynku już wkrótce, w nadchodzących latach. Pewne urządzenia są już w drodze do klientów – twierdzi Carlos Abellan.

Według analityków z firmy ReportsnReports wartość globalnego rynku kwantowych systemów kryptograficznych w 2018 roku wyniosła 101 mln dol. Przewiduje się, że do 2023 roku wzrośnie do 506 mln dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie 38 proc.

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Kongres MOVE

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Venture Cafe Warsaw

Infrastruktura

Sektor ochrony zdrowia odpowiada za większe emisje CO2 niż lotnictwo. Zielone zmiany wymagają drastycznego przyspieszenia

Sektor ochrony zdrowia ponosi znaczące konsekwencje wynikające z rosnącej liczby ekstremalnych zjawisk klimatycznych, ale też poważnego zanieczyszczenia powietrza, a koszty z tym związane będą rosły. Z drugiej strony sam sektor też się przyczynia do zmian klimatycznych – odpowiada za 4 proc. emisji CO2, czym wyprzedza takie branże jak żegluga czy lotnictwo. O potrzebie przyspieszenia zielonych zmian w ochronie zdrowia coraz więcej się mówi, ale to wymaga konkretnych działań. Temu ma służyć powołana właśnie do życia Zielona Koalicja dla Zdrowia, w której uczestniczy prawie 30 podmiotów i której patronuje m.in. Narodowy Fundusz Zdrowia.

Prawo

Postęp technologiczny rewolucjonizuje pracę specjalistów ds. finansów. Stają się strategicznymi doradcami biznesu

Częste zmiany regulacyjne i postęp technologiczny wymuszają na specjalistach ds. finansów ciągłe nabywanie nowych kompetencji, doszkalanie i uaktualnianie swojej wiedzy. Ci, którzy potrafią się dostosować do szybkich zmian i wesprzeć swoimi umiejętnościami rozwój biznesu, mogą jednak liczyć na większe możliwości rozwoju kariery. – Finanse operują w świecie, który coraz szybciej się zmienia. To powoduje, że w przyszłości ludzie z obszaru finansów będą musieli poświęcać dużo więcej energii na to, żeby dotrzymać tempa – mówi Kuba Neneman, head of finance.ai, commercial data science manager w Shellu.

Polityka

Poparcie Europejczyków dla Ukrainy pozostaje silne. Bardziej kontrowersyjna jest kwestia jej wejścia do NATO

Silne poparcie dla Ukrainy w Europie sprawia, że politycy prezentujący odmienną wizję nie mają przestrzeni na próby wykorzystywania prorosyjskich postaw w kształtowaniu polityki zagranicznej. Badania naukowców z Uniwersytetu w Exeter przeprowadzone w kilkunastu europejskich krajach wskazują, że poparcie dla Ukrainy i polityki skupiającej się na pomocy zaatakowanemu krajowi jest szerokie, ale najsilniejsze w państwach mających doświadczenia z polityką Kremla w czasach Związku Radzieckiego. Najsilniejsza polaryzacja nastrojów w Europie jest zauważalna w kwestii ewentualnego przystąpienia Ukrainy do Paktu Północnoatlantyckiego.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.