Nem sokkal azután, hogy a Fehér Házban sikerült a nagy technológiai cégeknek kiharcolni, hogy az Egyesült Államok jelentősebb állami támogatásokat adjon a kvantumszámítógépek fejlesztéséhez (és a hozzá kapcsolódó tudományos kutatásokhoz), elindult az első komolyabb programok egyike Chicagóban.

Az Axios által is bemutatott projekt a kvantumos alapokra épülő jövőbeni informatika egyik fontos problémájára, az információtárolás biztonságára próbál megoldást keresni. Egy nagyobb teljesítményű és a gyakorlatban is működő kvantumszámítógép ugyanis többek között azzal fogja feladni a leckét a világnak, hogy képes lesz a ma használt titkosítási módszerek feloldására.

A kvantumszámítógépről ma még nem tudjuk, hogy pontosan milyen formát fog ölteni és milyen anyagokra, illetve szubatomi részecskékre fog épülni, azt azonban ennek ellenére is nagy biztonsággal ki lehet jelenteni, hogy ha sikerül megalkotni, akkor a jelenleg használt titkosítási algoritmusok jelentős részét újra kell gondolni. Ez ugyanis a működési elvből következik (amelynek részleteire most nem térnénk ki).

A meginduló amerikai kísérletben azt próbálják elérni, hogy három chicagói intézmény, az Argonne National Lab, a Fermi Lab és a University of Chicago közötti hálózat segítségével kvantummechanikai alapokon nyugvó megoldással tároljanak információt. Ehhez az úgynevezett összefonódás jelenségét használják fel, ami azért különösen érdekes, mert ha sikerül a projekt, akkor

az eredmény laikus szemmel olyan lesz, mint a teleportálás.

(A valóságban nem az lesz, de a hatása ahhoz fog hasonlítani.)

Az összefonódás a múlt század harmincas évei óta ismert jelenség, ma pedig a kvantumszámítógépek fejlesztésének egyik alapelve. Amikor két vagy több részecske (például elektron vagy foton) bizonyos kölcsönhatásba kerül egymással, akkor “állapotuk összefonódik”, ami leegyszerűsítve úgy érthető meg legjobban, hogy a fizikai leírások szerint egy rendszerré válik. A dolog érdekessége, hogy ha ezek után egy ilyen eggyé vált rendszernek a tagjait szétválasztják, és bármilyen távolságra viszik őket egymástól, a fizikai jellemzőiket tekintve akkor sem tudják “szétszedni” őket.

Két összefonódott, de egymástól távol lévő részecske esetén például kizárólag azt tudjuk, hogy ha az egyiknek egy bizonyos fizikai jellemzője felvesz egy értéket, akkor a másik biztosan annak az ellentettje/kiegészítője, de hogy melyik-melyik, arról egészen addig nem lehet információnk, amíg az egyiket meg nem vizsgáljuk. A természetnek ugyanis az a trükkje, hogy amíg az egyik információt meg nem tudjuk, addig a másikat sem tudhatjuk meg, de amint az egyiket megnézzük, a másikat is tudni fogjuk.

A most indult projektben ilyen egymással összefonódott részecskék formájában próbálnak majd kódolni bizonyos információkat, és egy jelenleg nem használt, összesen 50 kilométer hosszú üvegszál lesz köztük a kapocs, ami a három intézetet összeköti.

Ha sikerül az összefonódást az 50 kilométeres hálózaton stabilan és folyamatosan fenntartani, akkor 

létrejön egy olyan rendszer, amelybe jelenlegi ismereteink szerint fizikai képtelenség betörni anélkül, hogy azt ne vennék észre.

Az összefonódott állapotban lévő rendszernek ugyanis minden tagja azonnal megváltozik (helyesebben: felfedi állapotának addig meg nem ismerhető fizikai jellemzőit), ha bármi történik vele.

Ez teljesen új megközelítésre ad lehetőséget. A jelenlegi hétköznapi informatikában az információt titkosítják, majd két pont között viszik át, és azt kell garantálni, hogy ha útközben vagy a tárolás helyén valaki hozzáfér, akkor ne törhesse fel, ne érthesse meg. A chicagói projektben viszont az információ sértetlenségét próbálják azzal garantálni, hogy két vagy több helyen tárolják összefonódva. Ha sikerül, akkor biztosan nyoma marad annak, ha bármelyik helyen vagy a köztes hálózaton bárki hozzáfér az adathoz. Az észrevétlen adatszivárgás vagy lopás problémáját ezzel egyszer és mindenkorra ki lehetne zárni, ez lehet a fejlesztés legfontosabb eredménye.

Technikai értelemben a projekt legnagyobb nehézsége az, hogy 50 kilométeres távolságban stabil összefonódott állapotot hozzon létre. Mikroszkopikus méretekben erre már van sok példa, de egy ipari, kereskedelmi alkalmazáshoz emberi léptékre van szükség, és amikor a hasonló rendszereket elkezdik egyre nagyobb méretekben kipróbálni, akkor általában nem várt problémák sora merül fel.

G7 támogató leszek! Egyszeri támogatás / Előfizetés

Tech Világ adattárolás hekker információ informatika kvantum kvantumszámítógép Olvasson tovább a kategóriában