الولايات المتحدة تخطط لبناء شبكة إنترنت كمومية

كتبت- نور الحياة

تخطط الولايات المتحدة لبناء شبكة إنترنت كمومية لا يمكن اختراقها، حيث قالت وزارة الطاقة الأمريكية: إن الحكومة الأمريكية تعمل على تطوير الشبكات الكمومية.

وكشفت وزارة الطاقة عن إستراتيجيتها لبناء شبكة إنترنت كمومية في غضون 10 سنوات خلال مؤتمر صحفي في جامعة شيكاغو، قائلة: إن هذه الشبكة ستدفع الأمة إلى مقدمة السباق الكمومي العالمي.

ويتعاون علماء من جامعة شيكاغو مع مختبر أرغون الوطني التابع لوزارة الطاقة في محاولة لتطوير هذا البحث حول الشبكات الكمومية.
ووفقًا لوزارة الطاقة، فإن شبكة الإنترنت الكمومية تعتمد على قوانين ميكانيكا الكم للتحكم في المعلومات ونقلها بشكل أكثر أمانًا من أي وقت مضى.

وتشكل المختبرات الوطنية البالغ عددها 17 مختبرًا العمود الفقري لمشروع الشبكة الآمنة، التي يمكن استخدامها في العلوم والصناعة والأمن القومي.

وصرح وزير الطاقة الأمريكي (دان برويليت): تواصل الولايات المتحدة التزامها بالحفاظ على قدراتنا الكمومية وتوسيعها من خلال بناء هذه التكنولوجيا الجديدة والناشئة.
وأوضحت وزارة الطاقة أن هذه الشبكة جزء من قانون المبادرة الكمومية الوطنية، الذي وقّع عليه الرئيس دونالد ترامب في شهر ديسمبر 2018.

ويعتقد العلماء أنه يمكن بناء نظام الاتصالات الكمومي النموذجي في العقد المقبل، وتعمل شركة (AT&T) أيضًا على تكنولوجيا الشبكات الكمومية التجريبية.

وتُعد شبكة الإنترنت الكمومية إحدى أهم الحدود التكنولوجية في القرن الحادي والعشرين، وتسمى شبكة الإنترنت الثانية.
وتعمل جنبًا إلى جنب مع الشبكات الموجودة في العالم باستخدام قوانين ميكانيكا الكم لتبادل المعلومات بشكل أكثر أمانًا وربط جيل جديد من أجهزة الحاسب وأجهزة الاستشعار.

وتسعى التقنية الكمومية إلى تسخير الخصائص المميزة للذرات والفوتونات والإلكترونات لبناء أجهزة حاسب أكثر قوة وأدوات أخرى لمعالجة المعلومات.

وتعتمد شبكة الإنترنت الكمومية على الفوتونات التي تُظهر حالة كمومية تُعرف بالتشابك، مما يسمح لها بمشاركة المعلومات عبر مسافات طويلة دون وجود اتصال مادي.

وتستثمر الصين بكثافة في تكنولوجيا الكم، وهو مجال يمنح مزايا اقتصادية وأمنية كبيرة للدول التي تهيمن عليه، كما أن أوروبا تتابع البحث بشدة.

فيما تستثمر الحكومة الفيدرالية بين 500 و 700 مليون دولار سنويًا في تكنولوجيا المعلومات الكمومية، ويأتي تمويل الشبكة الجديدة من جزء من ميزانية تبلغ قيمتها 1.3 مليار دولار مخصصة لمبادرة الكم الوطنية.

وقال باحثون: إن المستخدمين الأوائل لشبكة الإنترنت الكمومية يمكن أن يشملوا وكالات الأمن الوطنية والمؤسسات المالية وشركات الرعاية الصحية التي تسعى إلى إرسال البيانات بشكل أكثر أمانًا.

وتَعِد الشبكات بأن تكون أكثر أمانًا – يقول البعض: لا يمكن اختراقها – بسبب طبيعة الفوتونات وغيرها من البتات الكمومية، والمعروفة باسم الكيوبت (Qubit).

ويقول العلماء: إن أي محاولة لمراقبة أو تعطيل هذه الجسيمات ستغير حالتها تلقائيًا، وتدمر المعلومات التي يتم إرسالها.

ويمكن استخدام شبكة الإنترنت الكمومية لتوصيل أجهزة حاسب كمومية مختلفة ببعضها البعض، مما يساعد على تعزيز قوة الحوسبة الكلية.

ولا تزال أجهزة الحواسيب الكمومية في مرحلة مبكرة من التطور، وهي ليست قوية حتى الآن مثل أجهزة الحاسب الكلاسيكية، لكن توصيلها عبر الإنترنت يمكن أن يساعد في تسريع استخدامها لحل المشكلات المعقّدة، مثل إيجاد أدوية جديدة.

ويمكن للمستهلكين الاستفادة من شبكة الإنترنت الكمومية لشراء منتجات مع مخاطر أقل بشأن سرقة تفاصيل بطاقة الائتمان، أو إرسال معلومات شخصية حساسة، مثل السجلات الصحية أو أرقام الضمان الاجتماعي.

ومن المحتمل أن يتصفح المستهلكون بسلاسة بين شبكة الإنترنت العادية وشبكة الإنترنت الكمومية أثناء الشراء وإرسال المعلومات، دون معرفة بالضرورة أنهم يقومون بتبديل المنصات.

وذكرت صحيفة وول ستريت جورنال أن مختبر أرغون الوطني وجامعة شيكاغو قاموا ببناء شبكة كمومية تمتد لما يصل إلى 52 ميلًا من خلال الألياف غير المستخدمة، ويجب أن تتوسع الشبكة إلى 80 ميلًا بمجرد اتصال مختبر فيرمي الوطني بالنظام.

وتهدف الخطة الأمريكية إلى ربط الشبكات الكمومية المحلية ببطء على الصعيد الوطني باستخدام كابل الألياف الضوئية والأقمار الصناعية والطائرات التي بدون طيار المجهزة بأجهزة الاتصال الكمومي.

لكن هناك قطعة عتادية رئيسية تسمى المكرر الكمومي لا تزال بحاجة إلى تطوير لتضخيم إشارة الشبكة الكمومية لمسافات طويلة.

مراحل الخطة الأمريكية:
التحقق من أن البروتوكولات الكمومية تعمل بشكل صحيح عبر شبكات الألياف الضوئية الحالية.
تبدأ الشبكات بإرسال البيانات المتشابكة الكمومية عبر المدن.
تستخدم الشبكات المكررات الكمومية لتعزيز الإشارات وتمكين الإرسال بين المدن.
إرسال البيانات بين الدول.