Chicago se extinde și activează rețeaua cuantică, făcând pași către un internet cuantic securizat

Încercările de securitate cuantică cu Toshiba au început pe o rețea cuantică de 124 de mile; deschisă pentru industrie și cadre universitare pentru testare. Oamenii de știință de la Chicago Quantum Exchange (CQE) de la Școala Pritzker de Inginerie Moleculară a Universității din Chicago au anunțat astăzi că au conectat pentru prima dată orașul Chicago și laboratoarele suburbane cu o rețea cuantică — aproape dublând lungimea a ceea ce era deja una dintre cele mai lungi din tara. Rețeaua Chicago, care va fi deschisă în curând pentru mediul academic și industrie, va deveni unul dintre primele bancuri de testare disponibile public pentru tehnologia de securitate cuantică din țară. Rețeaua rulează acum în mod activ protocoale de securitate cuantică folosind tehnologia oferită de Toshiba, distribuind chei cuantice prin cablu optic la o viteză de peste 80.000 de biți cuantici pe secundă între Chicago și suburbiile de vest.

Sursa foto: Robert Kozloff

Participarea Toshiba la proiect face din rețeaua Chicago o colaborare unică între mediul academic, guvern și industrie. Cercetătorii vor folosi rețeaua Chicago pentru a testa noi dispozitive de comunicare, protocoale de securitate și algoritmi care vor conecta în cele din urmă computere cuantice îndepărtate din întreaga națiune și din întreaga lume. Lucrarea reprezintă următorul pas către un internet cuantic național, care va avea un impact profund asupra comunicațiilor, computerelor și securității naționale. O nouă extensie de 35 de mile (56 de kilometri) s-a construit pe bucla cuantică de 89 de mile (144 de kilometri) a Laboratorului Național Argonne, lansată în 2020. Rețeaua totală, anunțată astăzi, este acum compusă din șase noduri și 124 de mile ( 200 de kilometri) de fibră optică – particule care transmit informații cu codificare cuantică între Laboratorul Național Argonne al Departamentului de Energie al SUA din suburbia Lemont și două clădiri din partea de sud a Chicago, una în campusul UChicago și cealaltă la sediul CQE din Cartierul Hyde Park. Plasează Chicago în centrul uneia dintre cele mai mari rețele cuantice din țară și consolidează și mai mult regiunea ca un centru global de top pentru cercetarea cuantică.

„Rețeaua cuantică din Chicago oferă cercetătorilor oportunități fără precedent de a transmite informații cuantice într-un mediu real și de a depăși limitele a ceea ce este posibil în prezent cu protocoalele de securitate cuantică”, a declarat David Awschalom, profesorul familiei Liew în Inginerie Moleculară și Fizică la Universitatea din Chicago. Universitatea din Chicago, director al Chicago Quantum Exchange și director al Q-NEXT, Centrul Național de Cercetare în Știința Informației Cuantice al Departamentului de Energie din Argonne. „Această extensie permite oamenilor de știință din mediul academic, din industrie și din laboratoarele guvernamentale să colaboreze pentru a promova înțelegerea noastră fundamentală a comunicării cuantice și a dezvolta un internet cuantic securizat.” „În timp ce această rețea este impresionantă în domeniul ei, este și mai importantă ca banc de testare pentru experimentarea modului în care pot fi utilizate rețelele cuantice. Așteptăm cu nerăbdare să lucrăm cu CQE pentru a explora dezvoltarea arhitecturilor de rețele cuantice care conectează senzorii cuantici și computerele împreună în moduri noi, interesante și utile”, a declarat Jay Lowell, om de știință al echipei Boeing Disruptive Computing and Networks. Creșterea calculatoarelor cuantice reprezintă atât o oportunitate enormă, cât și o amenințare fundamentală. Odată operaționale, se așteaptă ca aceștia să poată rezolva tipurile de probleme care sunt aproape imposibile pentru computerele obișnuite și astfel să rupă cu ușurință criptarea actuală. În aprilie, parlamentarii din Congres au introdus Legea privind pregătirea pentru securitate cibernetică cuantică, care acordă prioritate criptării în timp util a informațiilor sensibile, astfel încât actorii răi să nu poată fura datele acum și să le decripteze atunci când calculatoarele cuantice mai puternice devin realitate.

Sursa foto: Robert Kozloff

Oamenii de știință cred că rețelele cuantice se pot baza pe legile mecanicii cuantice pentru a deveni practic „de nepiratat”. Experții din întreaga lume au convenit că implementarea rețelelor de comunicații cuantice securizate este una dintre cele mai importante frontiere tehnologice ale secolului 21. Criptarea anti-pirat poate fi realizată folosind distribuția cheilor cuantice, care este tehnologia de securitate cuantică care a fost activată în rețeaua cuantică din zona Chicago pe 6 iunie 2022, în colaborare cu Toshiba. Distribuția cheilor este o parte de rutină a majorității securității pe internet, dar tehnologia cuantică o poate face practic impermeabilă la hacking. În distribuția cheilor cuantice, cheile digitale secrete sunt distribuite folosind protocoale de securitate cuantică între părțile care comunică date sensibile. Cheile cuantice sunt trimise printr-o rețea de fibră optică prin particule de lumină, numite fotoni, folosind proprietățile cuantice ale fotonilor pentru a codifica biții care alcătuiesc cheile. Orice încercare de a intercepta fotonii distruge informațiile pe care le dețin. Acest tip de comunicare inaccesibilă are aplicații oriunde comunicarea sigură este deosebit de vitală, inclusiv în industrii precum finanțele, apărarea, votul și altele. „Suntem încântați să continuăm parteneriatul cu Chicago Quantum Exchange, pe măsură ce încep încercările în rețea”, a declarat Yasushi Kawakura, vicepreședinte pentru soluții digitale la Toshiba. „Este esențial să dezvoltăm tehnologie cuantică pentru a ne apăra în mod proactiv împotriva amenințărilor din viitorul cuantic.” Sursa: news.uchicago.edu