در طی سال‌های اخیر پیشرفت‌های عظیمی در حوزه شبکه کوانتومی شکل گرفته است. ممکن است این مفهوم در ابتدا یک ایده تخیلی به نظر برسد، اما کارشناسان حوزه شبکه بر این باور هستند که اینترنت کوانتومی می‌تواند در کم‌تر از یک دهه به واقعیت مملوس در زندگی ما تبدیل شود. این اینترنت روی بخش خاصی از فیزیک کوانتوم تاکید دارد که در آن چیزهایی مانند انتقال دیتا در مسافت‌های طولانی و سفر در زمان امکان پذیر می‌شود. ارتباط کوانتوم شبکه‌ای است که امکان مبادله اطلاعات بین دستگاه‌های کوانتومی را با استفاده از قوانین مکانیک کوانتوم فراهم می‌کند. این فناوری بستر یک اکوسیستم کوانتومی خواهد بود، جایی که رایانه‌ها، شبکه‌ها و سنسورها اطلاعات را به روش کاملا جدیدی تبادل می‌کنند. ارتباطات و محاسبه در این اکوسیستم به معنای واقعی کلمه با هم به عنوان یک موجودیت مشترک کار می‌کنند.
اینترنت کوانتومی چیست؟
کوانتوم می‌تواند حجم زیادی از داده‌ها را در فواصل زیادی با سرعتی فراتر از سرعت نور انتقال دهد. اینترنت کوانتوم یا Quantum Internet شبکه‌ای است که به دستگاه‌های کوانتومی اجازه می‌دهد تا اطلاعات را در محیطی که قوانین مکانیک کوانتوم را مهار می‌کند، مبادله کنند. این فناوری قابلیت‌های بی‌سابقه‌ای می‌دهد که انجام آن با برنامه‌های امروزی تقریبا غیر ممکن است. در دنیای کوانتومی، داده‌ها در حالت کیوبیت رمزگذاری می‌شوند که در دستگاه‌های کوانتومی مانند کامپیوتر یا پردازنده کوانتومی قابل مشاهده هستند.
به زبان ساده، پرونده کوانتوم شامل انتقال کیوبیت‌ها در شبکه‌ای از چندین دستگاه کوانتومی است که به صورت فیزیکی از هم جدا شده‌اند. مهم‌تر از همه، این اتفاق به لطف ویژگی‌های منحصر به فرد حالت‌های کوانتومی شکل می‌گیرد. ممکن است کوانتوم اینترنت شبیه به اینترنت استاندارد کنونی به نظر برسد، اما ارسال کیوبیت‌ها از طریق یک کانال کوانتومی به جای یک کانال کلاسیک به معنای اعمال نفوذ ذرات در کوچک‌ترین مقیاس آن‌هاست.
کوانتوم چیست؟
در فیزیک، کوانتوم به کم‌ترین مقدار یا مقدار پایه از یک کمیت اشاره دارد که می‌تواند در تعامل با هر واحد دیگری باشد و مکانیک کوانتومی هم به مطالعه نحوه رفتار این واحدهای کوچک می‌پردازد. دانشمندان دریافته‌اند که واحدهای کوانتومی خواص منحصر به فردی دارند که در رسیدن به ایده پرونده کوانتوم به آن‌ها کمک می‌کند. در دنیای فیزیکی، ما و اشیا پیرامون ما در محدوده قوانین فیزیک حرکت می‌کنیم. به همین دلیل در دنیای کلاسیک اشیا نمی‌توانند سریع‌تر از نور حرکت کنند و از نیروهای بازدارنده‌ای چون گرانش زمین تاثیر می‌پذیرند.
با توجه به اینکه واحدهای کوانتومی خارج از قلمرو فیزیکی وجود دارند، می‌توانند تحت قوانین متفاوتی عمل کنند. به بیانی دیگر، در دنیای کوانتومی اشیا می‌توانند سریع‌تر از نور حرکت کنند، به گذشته بروند یا حتی از راه دور جابجا شوند. با وجود اینکه اجسام فیزیکی جایی در فضای کوانتومی ندارند، اما اجسام از فضای کوانتومی می‌توانند وارد دنیای واقعی شوند که این امر احتمالات هیجان انگیزی را در اختیار محققان قرار می‌دهد.
آیا اینترنت کوانتومی جایگزین اینترنت معمولی خواهد شد؟
به جرئت می‌توان گفت که این اتفاق عملی نمی‌شود. شبکه‌های کوانتومی مکمل اینترنت یا شاخه‌های آن خواهند بود. پرونده کوانتوم می‌تواند برخی از مشکلات اساسی که اینترنت فعلی با آن مواجه است را به راحتی برطرف کند. به عنوان مثال، اینترنت کوانتوم سطح امنیت بسیار بالاتری را در برابر حملات سایبری ارائه می‌دهد.
مزایای ارتباط کوانتوم
اصلی‌ترین مزیت ارتباط کوانتوم امنیت آن است. کارشناسان دانشکده مهندسی هاروارد نظریه غیر قابل هک بودن این اینترنت را مطرح می‌کنند. هکرها برای هک کردن اینترنت کوانتوم باید راهی برای شکستن قوانین فیزیک یا مکانیک کوانتومی پیدا کنند تا به داده‌های ارتباط کوانتومی برسند. اگر هکر یک کیوبیت را در حال انتقال رهگیری کند، وضعیت کیوبیت تغییر می‌کند. در این حالت نه تنها اطلاعات جمع آوری شده غیرقابل استفاده می‌شود بلکه بلافاصله اقدامات هکر آشکار خواهد شد.
موسسه تحقیقاتی TuDelft معتقد است که با تکامل و پیاده سازی این فناوری، GPS بسیار بهتر عمل می‌کند، ساعت‌های کوانتومی به مراتب دقیق‌تر می‌شوند، ارتباطات سریع‌تر شکل می‌گیرد و امنیت سیستم‌ها قدرتمند‌تر و قابل اطمینان‌تر خواهد بود. همه این‌ها نمونه‌هایی از امکانات نوین پرونده کوانتوم است که به طور موثر به بهبود فناوری فعلی آن کمک می‌کند.
آیا اینترنت کوانتومی برای کاربران عادی کاربردی دارد؟
به ساده‌ترین بیان ممکن باید گفت پرونده کوانتوم در صورت تحقق برای هیچ یک از فعالیت‌های روزمره و آنلاین کاربران عادی به کار نمی آید. آنچه که این اینترنت ارائه می‌دهد افزایش قابل توجه امنیت و انتقال سریع داده‌هاست که احتمالا کاربران معمولی متوجه آن نخواهد. حتی ممکن است در آینده این اینترنت در دسترس کاربران عادی قرار نگیرد. از طرفی دیگر، توسعه و تحقیق در این حوزه امری حیاتی است، چرا که دولت‌ها و شرکت‌های بزرگ فناوری و البته دانشمندان به مزایای آن نیاز مبرمی دارند. سرعت اینترنت فعلی که تا 1 گیگابایت بر ثانیه هم می‌رسد می‌تواند تمام نیازهای کاربران عادی برای نقل و انتقال اطلاعات را برآورده کند. این مقدار بیش از 50 برابر سرعت مورد نیاز یوتیوب برای پخش ویدیو‌ها در کیفیت 4K است.
سرعت و قابلیت‌های پرونده کوانتوم می‌تواند بر مواردی چون متاورس یا رایانش ابری موثر واقع شود. کمپانی‌های آمازون، IBM و مایکروسافت در حال حاضر دسترسی آنلاین به رایانه‌های کوانتومی را فراهم کرده‌اند. به همین ترتیب در آینده ای نه چندان دور سرویس‌های استریم آنلاین بازی مانند: GeForce NOW از محاسبات کوانتومی استفاده می‌کنند و از این اینترنت برای عرضه خدمات بهره خواهند برد.
اینترنت کوانتومی در دنیای متاورس
برخی کارشناسان حوزه فناوری معتقدند که ارتباط کوانتوم می‌تواند نقش حیاتی در ساخت و عملکرد متاورس شرکت متا داشته باشد. مزایای امنیتی این اینترنت به طور خاص برای اقتصاد و سیستم تجاری مورد نظر متاورس بسیار کارآمد و ضروری است. مفاهیمی مانند تصادفی بودن کوانتومی که از خواص مهم مکانیک کوانتوم است، در ایجاد اعداد تصادفی بسیار کارامد می‌باشد و سوگیری‌ها را از الگوریتم‌های متاورس حذف می‌کند.
کوانتوم و WEB 3
پیشرفت محاسبات از طریق اینترنت کوانتوم باعث پدید آمدن مفهومی می‌شود که کارشناسان دانشگاه شیگاگو آن را هوش مصنوعی سوپر شارژ نام گذاری کرده‌اند. یک هوش مصنوعی کارآمد که مزایای گسترده‌ای در زمینه توسعه وب و یادگیری ماشین ارائه می‌دهد. به‌طور خلاصه، اگر رایانش کوانتومی به زودی در اختیار ما قرار بگیرد، فرآیند توسعه و پیاده سازی وب 3.0 به‌شکل دقیق‌تری انجام خواهد شد. نکته‌ای که باید در این زمینه به آن اشاره داشته باشیم این است که کوانتوم می‌تواند یک تهدید برای وب 3.0 محسوب شود، چرا که طراحی زنجیره بلوکی فعلی به شدت در برابر اینترنت و کامپیوترهای کوانتومی آسیب‌پذیر است. البته وب 3.0 فرآیند راه اندازی پیچیده‌ای ندارد، اما مانند دنیای ارزهای دیجیتال باید به سرعت خود را با چالش‌های امنیتی محاسبات و کوانتوم هماهنگ کند.
نتیجه گیری
به گفته اولین اینترنت کوانتومی کارشناسان تا سال 2030 راه اندازی می‌شود. اما نباید تصور کنید این اینترنت در زمان اولین عرضه بتواند پیشرفت چشمگیری داشته باشد. چرا که براساس نحوه عملکرد شبکه‌های کوانتومی در حال حاظر، انتشار اولیه این فناوری به شدت به فناوری فعلی یعنی کابل‌های فیبر نوری و رله‌ها وابسته است و بخش مهمی از آن برای انتقال سریع داده‌های فیبر نوری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
