اگه فکر می‌کردی اینترنت کوانتومی یه چیز آینده‌دور و فقط تو فیلم‌های علمی‌تخیلیه، باید بگم دیگه داره جدی میشه! محقق‌ها یه چیپ جدید ساختن که تونسته سیگنال‌های کوانتومی رو از همون کابل‌های فیبر نوری معمولی که الان اینترنت‌مون روش میاد، رد کنه. این یعنی اون دنیای خفن و امنِ اینترنت کوانتومی داره قدم‌به‌قدم به واقعیت نزدیک میشه!
حالا داستان از کجا شروع شد؟ تو یه تحقیق که تو ژورنال Science اومده، دانشمندها یه چیپ مخصوص طراحی کردن (اسمش رو گذاشتن Q‑Chip)، و باهاش موفق شدن داده‌های کوانتومی رو در کنار سیگنال‌های معمولی (یا همون کلاسیک) بسته‌بندی کنن و جفتشون رو از طریق کابل اینترنت تجاری رد کنن. به این ترتیب، نیازی به ساخت یه شبکه جدا فقط برای کوانتوم نیست، میشه همون زیرساخت فعلی رو به کار گرفت. خیلی باحاله نه؟
جادوی این چیپ اینه که داده کوانتومی رو با یه “سربرگ کلاسیک” یا Header می‌فرسته. این Header همون اطلاعات مسیریابی و زمان‌بندی رو داره که تو اینترنت همه‌چی رو هدایت می‌کنه. سربرگ‌ها با پالس لیزری تو فیبر نوری رمزگذاری شدن تا روترهای شبکه بتونن فقط خودشونو چک کنن و بفهمن بسته باید کجا بره، بدون اینکه داده کوانتومی رو لمس کنن. (سوپر مهمه چون داده کوانتومی اگه حتی نگاهشون کنی، خراب میشن!)
حالا شاید برات سوال شده باشه اصلاً داده کوانتومی یعنی چی؟ خب ببین، داده کوانتومی رو “کیوبیت”ها حمل می‌کنن. کیوبیت‌ها مثل بیت‌های معمولی تو کامپیوتر نیستن که فقط صفر یا یک باشن؛ می‌تونن همزمان هم صفر باشن هم یک! به این حالت میگن “برهم‌نهی” یا Superposition. تازه کیوبیت‌ها قابلیت “درهم‌تنیدگی” یا Entanglement هم دارن، یعنی دو تا کیوبیت می‌تونن از هم خیلی دور باشن، ولی حالشون همیشه با هم یکیه؛ هرچی سر یکی بیاد سر اون یکی هم میاد، حتی اگه دوتاییشون دو سمت دنیا باشن!
این ویژگی‌های عجیب باعث میشه کامپیوترهای کوانتومی بتونن محاسبات عجیب غریبی انجام بدن که کامپیوترهای فعلی از پسش برنمیان. اما همونقدر که این ویژگی‌ها خوبه، یه مشکل بزرگ هم هست: داده کوانتومی خیلی نازکه! اگه کسی سعی کنه بخونتش یا دستکاریش کنه، کل اطلاعاتش از بین میره؛ به این میگن “کولپس کوانتومی” یا فروریختن کوانتومی.
به خاطر همین تو اینترنت معمولی، روترها هر پلاکت دیتا رو می‌خونن و می‌فرستن به مقصدش، ولی واسه کوانتومی‌ها این کار حکم مرگه! اما با Q-Chip، Header یا اون سربرگ کلاسیک رو به داده می‌چسبونن تا روترها فقط سربرگ رو بخونن، بدون دست‌زدن به قسمت حساس کوانتومی.
جالب اینجاست که این برای اولین باره که داده کوانتومی تونسته با همون پروتکل‌های استاندارد اینترنتی (مثل IP یا Internet Protocol که شالوده اینترنت امروزیه) منتقل شه. یعنی نیاز نیست شبکه مخصوص کوانتومی ساخته بشه – همینایی که الان داریم جواب میدن!
اونا سیستمشون رو با یه مسیر یک کیلومتری کابل Verizon امتحان کردن (همون شرکتی که کلی زیرساخت اینترنت آمریکا دستشه). داده رو از سرور به یه گره گیرنده ارسال کردن. از طرفی، چون سربرگ و سیگنال کوانتومی نسبت به محیط و نویز، تقریباً مشابه واکنش نشون میدن، تیم تحقیقاتی تونست با استفاده از اطلاعات سربرگ، اختلال‌ها رو اصلاح کنه بدون اینکه خللی تو سیگنال حساس کوانتومی پیش بیاد.
حالا فعلاً این یه آزمایش کوچیک بود، ولی چون Q-Chip با سیلیکون ساخته شده، راحت میشه انبوه‌سازی‌ش کرد؛ دقیقاً مثل چیپ‌هایی که تو صنعت رایج هستن. یعنی وقتی بحث گسترش کوانتوم باشه، این یه خبر فوق‌العاده‌ست!
سرپرست تیم، Liang Feng، گفته که طی ۵ تا ۱۰ سال آینده احتمالاً اولین مراحل اینترنت کوانتومی رو تو شبکه‌های محلی و شهری می‌بینیم. یعنی چهارتا شهر اول روی اینترنت کوانتومی سوار میشن، بعد کل دنیا. کاربردهاش؟ ارتباط فوق‌امن، اتصال بین کامپیوترهای کوانتومی و حتی سنسورهای فوق‌دقیق مثل ناوبری و تایمینگ با دقت زیاد.
خلاصه، این داستان چیپ جدید نشون میده که اینترنت کوانتومی از حالت تئوری و فیلمی داره وارد خونه‌ها و خیابونای واقعی ما میشه. پس منتظر اتفاق‌های خیلی باحال‌تری تو دنیای فناوری باش!
منبع: +
