USA chtějí vyvinout kvantový internet
Americká vláda pracuje na podpoře rozvoje kvantových sítí a pověřila přední vědecké instituce spoluprací na vytvoření národního kvantového internetu.
DOE – Americké ministerstvo energetiky představilo strategii budování „národního kvantového internetu“ s tím, že jde o součást zákona o národní kvantové iniciativě, který prezident Donald Trump podepsal v prosinci 2018.
Zpráva stanovuje klíčové cíle výzkumu včetně vytváření a integrace kvantových síťových zařízení, udržování a směrování kvantových informací a korekce chyb. Pro zavedení celostátní sítě existují čtyři klíčové milníky: Ověřit bezpečné kvantové protokoly přes existující optické sítě, směrovat informace napříč areály, rozšiřovat sítě mezi městy a nakonec mezi státy pomocí kvantových „opakovačů“ pro zesílení signálů.
Jak uvedl ministr energetiky USA Dan Brouillette, kvantový internet by se už v počáteční fázi vývoje mohl stát bezpečnou komunikační sítí a mít výrazný dopad na oblasti kritické pro vědu, průmysl a národní bezpečnost. Systém komunikace pomocí kvantové mechaniky představuje jednu z nejdůležitějších technologických výzev 21. století a vědci se domnívají, že prototyp kvantového komunikačního systému bude možné postavit už během příštího desetiletí.
Zapojení vědecké elity
Až 17 národních laboratoří bude pracovat na projektu zabezpečené sítě na základě kvantové mechaniky pro řízení a přenos informací. Zásadní kroky k vybudování takového internetu již probíhají v chicagském regionu, který se stal jedním z předních center pro kvantový výzkum. V únoru letošního roku vědci z DOE a University of Chicago spojili fotony napříč 52km „kvantové smyčky“ na předměstí Chicaga a úspěšně vytvořili jednu z nejdelších národních pozemních kvantových sítí. Ta bude brzy připojena k výzkumnému středisku DOE Fermilab v Illinois a vytvoří 130km testbed se třemi uzly.
Úsilí v oblasti kvantových sítí a souvisejících technologií zvyšují i další laboratoře a instituce – např. Stony Brook University a Brookhaven National Laboratory ve spolupráci s DOE Energy Sciences Network v Lawrence Berkeley National Laboratory zřídily130km testovací středisko kvantové sítě a aktivně jej rozšiřují ve státě New York, v národních laboratořích Oak Ridge a Los Alamos. Další výzkumné týmy se zaměřují na vývoj kvantového kryptografického systému s vysoce zabezpečenými informacemi.
K čemu jsou dobré kvantové sítě?
Základ kvantových sítí spočívá ve schopnosti přesně syntetizovat a manipulovat s hmotou na atomové stupnici včetně kontroly jednotlivých fotonů. Kvantové přenosy je velmi obtížné odposlouchávat a vědci plánují využít tuto vlastnost k vytvoření nenarušitelných sítí. Kvantový internet by se tak mohl už v počáteční fázi vývoje stát bezpečnou komunikační sítí a mohl by urychlit výměnu obrovského množství dat. Pokud je možné tyto komponenty kombinovat a škálovat, může to být počátkem průlomu v datové komunikaci. Vytvoření sítí ultracitlivých kvantových senzorů by mj. mohlo umožnit lépe monitorovat a předpovídat zemětřesení nebo hledat podzemní ložiska ropy, plynu či minerálů. Takovéto senzory by našly uplatnění i ve zdravotnictví a zobrazování.
212
