Augant informacijos esančios pasauliniame tinkle kiekiui, didėja ir spartesnės bei saugesnės komunikacijos poreikis. Tačiau patenkinti jį tobulinant esamas telekomunikacijos technologijas tampa vis sunkiau, todėl į pagalbą reikia pasitelkti kvantinę mechaniką, rašoma Phys.org.
Teksaso Arlingtono universiteto docento, elektros inžinieriaus Michaelo Vasilyevo mokslinio darbo tikslai aiškūs ir ambicingi: 10 kartų padidinti internetu persiųsti galimos informacijos kiekį ir tiek pat kartų padidinti perdavimo atstumą. Šiuos siekius mokslininkas bandys įgyvendinti kartu su didele tyrėjų komanda, sudaryta iš penkių universitetų ir trijų privačių bendrovių.
Kvantinės komunikacijos galimybių studijai ir praktiniam šios technologijos pritaikymui JAV gynybos ministerijos technologijų agentūra (angl. Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) skyrė iš viso 8 mln. dolerių.
„Tiek privatūs asmenys, tiek valstybių vyriausybės turi įvairių rūšių asmeninės informacijos, kuri reikalauja didžiausio įmanomo saugumo. Kvantinė komunikacija, besiremianti fundamentaliais kvantinės mechanikos dėsniais, gali užtikrinti išskirtinį saugumą, kadangi jos metu tarp siuntėjo ir gavėjo yra užtikrinamas toks ryšys, į kurį negali įsibrauti joks kitas žmogus“, – teigė C. Vasilyevas.
Dabartinėse telekomunikacijos sistemose informacija yra perduodama binariniais skaitmenimis, arba bitais, kurie žymi vienetą arba nulį. Kvantinėje komunikacijoje informacija siunčiama fotonais, o matuojama kvantinis bitais, arba kubitais, kurie gali įgauti ne tik nulio ar vieneto reikšmę, bet ir abi jas vienu metu. Tokia kubito būklė yra vadinama superpozicija. Ši savybė yra reikšminga komunikacijos spartai ir saugumui užtikrinti.
Pasak C. Vasileyvo, viena iš didžiausių problemų, kurią būtina išspręsti siekiant sėkmingai išnaudoti kvantinę mechaniką telekomunikacijos patobulinimui, yra nedidelis duomenų perdavimo atstumas. Su dabartinėmis technologijomis saugų kvantinį ryšį be jokių signalo trukdžių galima užmegzti tik per 100 km. Didinant šį atstumą itin sumažėja perduoti galimos informacijos kiekis.
Kubitai negali keliauti per dabartiniuose komunikacijos prietaisuose naudojamus optinius stiprintuvus, neprarasdami saugų ryšį garantuojančių savybių, teigia mokslininkas. Jo vadovaujamoje laboratorijoje bus siekiama užkoduoti informaciją fotonų pikseliuose, kurie bus siunčiami per optinių skaidulų kabelius – tai turėtų padidinti perduodamos informacijos kiekį ir išlaikyti saugų ryšį. Be to, toks ryšys galėtų būti pritaikomas ir dabartinei telekomunikacijai.
C. Vasileyvas teigia, kad jei dabartiniai informacijos srautai internete ir toliau taip sparčiai augs, o ryšio technologijos nesikeis, esamo tinklų pralaidumo gali tiesiog neužtekti – riba gali būti pasiekta apie 2020-uosius metus.
