يقوم الباحثون والشركات بإنشاء شبكات اتصال فائقة الأمان يمكن أن تشكل أساسًا للإنترنت الكمي، حيث أنه هذه هي الطريقة التي يعمل بها.
ما المقصود بالاتصالات الكمومية
بالكاد يمر أسبوع دون ورود تقارير عن بعض عمليات الاختراق الضخمة الجديدة التي كشفت عن كميات هائلة من المعلومات الحساسة، من تفاصيل بطاقات الائتمان للأشخاص والسجلات الصحية إلى الملكية الفكرية القيمة للشركات، حيث يجبر التهديد الذي تشكله الهجمات الإلكترونية الحكومات والجيوش والشركات على استكشاف طرق أكثر أمانًا لنقل المعلومات.
اليوم، يتم عادةً تشفير البيانات الحساسة ثم إرسالها عبر كبلات الألياف الضوئية والقنوات الأخرى جنبًا إلى جنب مع المفاتيح الرقمية اللازمة لفك تشفير المعلومات، ويتم إرسال البيانات والمفاتيح على هيئة بتات كلاسيكية كتيار من النبضات الكهربائية أو الضوئية تمثل 1 ثانية و 0 ثانية، وهذا يجعلهم عرضة للخطر، ويمكن للقراصنة الأذكياء قراءة ونسخ البتات أثناء النقل دون ترك أي أثر.
يستفيد الاتصال الكمي من قوانين فيزياء الكم لحماية البيانات، وتسمح هذه القوانين للجسيمات عادةً فوتونات الضوء لنقل البيانات على طول الكابلات الضوئية بأخذ حالة من التراكب، مما يعني أنها يمكن أن تمثل مجموعات متعددة من 1 و 0 في وقت واحد، وتُعرف الجسيمات بالبتات الكمومية أو الكيوبتات.
1- هل تقنية الكم حقيقية
الحوسبة الكمومية هي تقنية ناشئة بسرعة تسخر قوانين ميكانيكا الكم لحل مشاكل معقدة للغاية بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية، واليوم، يصنع (IBM Quantum) أجهزة كمومية حقيقية، وهي أداة بدأ العلماء في تخيلها منذ ثلاثة عقود فقط وهي متاحة لمئات الآلاف من المطورين.
2- ما هي الدولة التي استخدمت اتصالات الكم
خطت الصين خطوات واسعة في الاستخدام الصناعي لتكنولوجيا الكم، ففي السنوات الأخيرة حققت العديد من التطورات التكنولوجية الكمية؛ مثل أول قمر صناعي كمي في العالم وخط اتصالات كمي بطول 2000 كيلومتر بين بكين وشنغهاي، وأول نموذج أولي لآلة الحوسبة الكمومية في العالم.
3- هل التواصل الكمي آمن
توزيع المفتاح الكمي (QKD) هو شكل من أشكال التشفير يعتمد على مبدأ عدم اليقين، ويحافظ على معلوماتنا آمنة تمامًا، حتى ضد هجوم من جهاز كمبيوتر كمي.
4- ما هو الاتصال الآمن الكمي
تعد أنظمة الاتصالات الكمومية أكثر أمانًا من الشبكات العادية، لأنها تعتمد على الخصائص الكمومية للفوتونات، بدلاً من رمز الكمبيوتر الذي يمكن كسره.
5- من اكتشف الاتصال الكمي
في 1988؛ اقترح يوشيهيسا ياماموتو و K. Igeta أول إدراك مادي لجهاز كمبيوتر كمي، بما في ذلك بوابة CNOT الخاصة بـ Feynman، ويستخدم نهجهم الذرات والفوتونات وهو السلف لبروتوكولات الحوسبة الكمومية الحديثة والشبكات التي تستخدم الفوتونات لنقل الكيوبتات والذرات لأداء عمليات ثنائية كيوبت.
6- هل يمكن اختراق الاتصالات الكمومية
يعد الاتصال الكمي أحد أكثر الطرق أمانًا لربط مكانين بمستويات عالية من التعليمات البرمجية والتشفير الكمومي التي لا يمكن فك تشفيرها أو كسرها بواسطة كيان خارجي.
7- هل يمكن أن يعمل الاتصال الكمي
لا، بينما يمكن أن يتسبب التشابك الكمومي في انهيار الجسيمات على الفور عبر مسافات طويلة، ولا يمكن استخدام ذلك لنقل المعلومات بشكل أسرع من سرعة الضوء، حيث اتضح أن التشابك وحده لا يكفي لإرسال البيانات.
8- هل التهديد الكمي حقيقي
لحسن الحظ التهديد حتى الآن افتراضي، حيث أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية الموجودة اليوم غير قادرة على كسر أي طرق تشفير شائعة الاستخدام.
9- أين يتم استخدام الاتصال الكمي
الاتصال الكمي هو مجال فيزياء الكم التطبيقية المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بمعالجة المعلومات الكمومية والانتقال الآني الكمي، حيث أن أكثر تطبيقاته إثارة للاهتمام هو حماية قنوات المعلومات من التنصت عن طريق التشفير الكمي.
10- ما هو الاتصال الكمي في الفضاء الحر
يتضمن هذا الاتصال الكمي الفضائي استخدام مستقبل (NAVIC) المطور محليًا لمزامنة الوقت بين وحدات الإرسال والاستقبال؛ كما يتضمن أيضًا نظام آلية (gimbal) بدلاً من التلسكوبات الضخمة ذات الفتحة الكبيرة من أجل المحاذاة البصرية للنظام.
11- ما هو اتصال التشابك الكمومي
يعمل التشابك الكمي، وهو نوع من الارتباط الأثيري بين الجسيمات، على تحسين أمان الاتصال الكمي، كما هو موضح في ثلاث تجارب.
12- لماذا يحتاج العلماء إلى أقمار صناعية في الاتصالات الكمومية
يمكن استخدام الأقمار الصناعية كجزء من بنية شبكة كمومية أكبر لربط الشبكات الكمية الأرضية المحلية عبر مسافات طويلة؛ حيث سيؤدي ربط الشبكات بهذه الطريقة إلى بناء شبكة من الشبكات تشبه إلى حد كبير الإنترنت اليوم، وتقدم الأقمار الصناعية نهجًا على المدى القريب لبناء شبكة كمومية عالمية.
من المحتمل أن يكون الاتصال الفائق اللمعان بخلاف احتمال حدوثه من خلال الثقوب الدودية مستحيلًا لأنه في نظرية لورنتز غير المتغيرة، يمكن استخدامه لنقل المعلومات إلى الماضي، وهذا يعقد السببية، لكن لا توجد حجج نظرية تحول بشكل قاطع دون هذا الاحتمال.
