Hãy tưởng tượng một mạng internet không thể bị hack. Các nhà nghiên cứu tại Toshiba Europe đã đạt được một cột mốc quan trọng hướng tới hiện thực này, thử nghiệm thành công một mạng lượng tử trên cơ sở hạ tầng cáp quang hiện có trải dài 254 km ở Đức.
Bước đột phá này, được công bố gần đây, chứng minh tính khả thi của phân phối khóa lượng tử (QKD) mà không cần làm mát chuyên dụng, một trở ngại lớn trong giao tiếp lượng tử. Hệ thống hoạt động ở nhiệt độ phòng, giúp nó thiết thực hơn cho việc triển khai trong thế giới thực.
Mạng tận dụng các đặc tính độc đáo của cơ học lượng tử, chẳng hạn như sự vướng víu và chồng chất, để tạo ra các photon ở trạng thái lượng tử không thể giải mã. Điều này đảm bảo liên lạc an toàn, vì bất kỳ nỗ lực nào để chặn dữ liệu sẽ làm xáo trộn trạng thái lượng tử, cảnh báo người gửi và người nhận.
Đầu năm nay, nhóm của Giáo sư Prem Kumar tại Đại học Northwestern cũng đã có những bước tiến bằng cách truyền các trạng thái lượng tử mong manh qua các cáp internet ồn ào bằng cách sử dụng các bước sóng cụ thể. Thí nghiệm của họ liên quan đến việc gửi các photon vướng víu ở 1.290 nanomet qua một sợi quang dài 30,2 km mang 400 Gbps lưu lượng truy cập internet thông thường.
Thành tích của Toshiba được xây dựng dựa trên tiến trình này, cho thấy rằng một internet lượng tử không nhất thiết phải yêu cầu một hệ thống cáp hoàn toàn mới. Ngoài giao tiếp an toàn, một internet lượng tử có thể kết nối các máy tính lượng tử, cho phép chúng giải quyết các vấn đề phức tạp vượt quá tầm với của công nghệ ngày nay và duy trì đồng bộ hóa chính xác.
Mặc dù máy tính lượng tử và công nghệ internet lượng tử vẫn còn ở giai đoạn đầu, nhưng những thử nghiệm này là những bước quan trọng để hiện thực hóa tiềm năng của chúng. Chúng mở đường cho một tương lai nơi giao tiếp siêu an toàn và sức mạnh tính toán vô song trở nên phổ biến.