Nauka

"Internet przyszłości" będzie nie do zhackowania. Naukowcy już nad nim pracują

Jakub Szczęsny
"Internet przyszłości" będzie nie do zhackowania. Naukowcy już nad nim pracują

Uniwersytet Heriot-Watt stworzył zaawansowane centrum badań kwantowych, którego celem jest rozwój technologii pozwalających na stworzenie ultrabezpiecznego "kwantowego internetu". Integrated Quantum Networks Hub jest jednym z pięciu nowych centrów technologii kwantowych zaanonsowanych przez rząd Wielkiej Brytanii w ramach inwestycji o wartości 160 milionów funtów — celem jest utrzymanie kraju na czołowej pozycji w dziedzinie rozwiązań kwantowych.

Technologia kwantowa, wykorzystująca unikalne właściwości atomów i cząstek w skali — rzecz jasna — kwantowej, oferuje możliwości absolutnie nieosiągalne przy użyciu konwencjonalnych technologii. Informatyka kwantowa, czy też teleinformatyka kwantowa pozwala na rozwiązywanie problemów i zabezpieczanie danych w sposób niedostępny dla obecnych technologii. Ale nie tylko: z osiągnięć na polu informatyki kwantowej mogą korzystać przeróżne branże — od farmaceutycznej, aż po wszystkie związane z inżynierią materiałową.

Polecamy na Geekweek: Księżyc oddala się od Ziemi. Jakie konsekwencje nam grożą?

Obliczenia wykonywane przez komputery kwantowe mogą pomóc nam w zidentyfikowaniu substancji chemicznych mających pożądane dla nas właściwości (z punktu widzenia medycyny, chociażby), a także takich, które są atrakcyjne dla nas z uwagi na potrzeby wynikające z konieczności opracowywania coraz to nowych materiałów: lżejszych, bardziej wytrzymałych lub wykazujących szczególne typy przewodnictwa elektrycznego. Możliwości jest naprawdę mnóstwo.

Centrum IQN będzie koncentrować się na tworzeniu wielkoskalowych sieci kwantowych zdolnych do dystrybucji w jej ramach zjawiska splątania kwantowego, co umożliwi rozwój absolutnie bezpiecznych sieci komunikacyjnych. Tego typu sieci mogą łączyć procesory kwantowe nowej generacji, wytwarzając w ten sposób ogromną, kwantową moc obliczeniową. Samych Brytyjczyków aktywność cyberprzestępców kosztuje około 27 miliardów funtów rocznie, zatem "kwantowy internet" to zasadniczo bezprecedensowy poziom bezpieczeństwa — klucze szyfrujące oparte o zjawiska w mechanice kwantowej to coś, czego właściwie nie da się złamać.

Kwantowy internet to także bezpieczne połączenia między zasobami obliczeniowymi, co zdecydowanie przyda się m.in. w dziedzinie ochrony zdrowia. Nie można pominąć potencjału szybszego odkrywania nowych leków i tworzenia spersonalizowanych planów leczenia chorujących na nowotwory (gdzie skuteczność leczenia często jest skorelowana z genetyką). Dzięki technologii kwantowej zaobserwujemy zapewne kolejny, gwałtowny rozwój sztucznej inteligencji i przy okazji zyskają na tym takie sfery, jak monitorowanie zmian w środowisku naturalnym (oraz prognozowanie zmian), czy systemy nawigacji.

Wielka Brytania przoduje mimo brexitowych zawirowań

Uniwersytet Heriot-Watt odgrywa obecnie główną rolę w badaniach kwantowych, działając aktywnie w trzech z czterech innych zaanonsowanych centrów kwantowych, które koncentrują się na nawigacji, pomiarze czasu, biomedycynie oraz czujnikach kwantowych i obrazowaniu (również przestrzennym). Mimo problemów związanych z dokonaniem się Brexitu w Wielkiej Brytanii, do 2035 roku ów kraj zamierza stać się "gospodarką kwantową", gdzie osiągnięcia na tym polu zostaną (według planów Brytyjczyków) wdrożone do części krytycznych systemów teleinformatycznych istotnych do zarządzania państwem. I tu trzeba przyznać, że owe plany są niezwykle śmiałe i zastanawiam się jedynie, czy dekada z malutkim okładem wystarczy, aby takowy kamień milowy osiągnąć.

IQN Hub poza utrzymywaniem Wielkiej Brytanii i Szkocji na czołowej pozycji w dziedzinie technologii kwantowych, będzie odpowiadać za rozwój i podnoszenie kwalifikacji przyszłej siły roboczej — pracowników, którzy będą "pasować" do nowoczesnej "gospodarki kwantowej". IQN Hub w planach badaczy ma być swego rodzaju "Doliną Kwantową", gdzie będą przybywać specjaliści z całego świata i gdzie będą rodzić się najważniejsze projekty oparte o technologię kwantową. Analogia jest oczywista: USA ma Dolinę Krzemową, a Brytyjczycy chcą przodować w kwantach.

Mamy "krzemową dolinę" w USA. Czy będziemy mieć "Dolinę Kwantową" w Wielkiej Brytanii?

IQN Hub już teraz skupia całkiem sporo projektów: od startupów po międzynarodowe korporacje. Z inicjatywą współpracują także organizacje: National Cyber Security Centre i Scottish Enterprise. Przewidziano już ponad 20 milionów funtów wsparcia partnerskiego, dzięki temu osiągnięcia hubu będą "przekładane" na produkty i usługi. Centra finansowane są przez UKRI Engineering and Physical Sciences Research Council. Projekt otrzymał ponadto 106 milionów funtów od EPSRC, UKRI Biotechnology and Biological Research Council, UKRI Medical Research Council oraz National Institute for Health and Care Research. Partnerzy po stronie firm przemysłowych zainwestowali w IQN Hub kolejne 54 miliony funtów. Trzeba przyznać, że pełna kwota (160 mln funtów) - jak na początki nawet w pełni usystematyzowanego projektu wycelowanego w technologie kwantowe — jest zawrotna i wiele wskazuje na to, że nie jest to kolejna "okołostartupowa zachcianka", a naprawdę poważny zalążek szerszych planów.

Współpracujące ze sobą centra mają wypełnić lukę między badaniami i wynalazkami a praktycznymi zastosowaniami, co doprowadzi do przekształcenia wielu sektorów gospodarki. Celem jest stworzenie nowych miejsc pracy, usprawnienie obecnie wykorzystywanych rozwiązań i... zrewolucjonizowanie internetu, który obecnie jest nie do okiełznania, jak chodzi o wszelkiej maści działania hakerów. "Internet przyszłości" to zasadniczo obietnica absolutnego bezpieczeństwa danych dzięki wykorzystaniu splątania kwantowego i kwantowej dystrybucji kluczy. W przeciwieństwie do klasycznych metod szyfrowania, klucze szyfrujące w "kwantowym internecie" są niemożliwe do przechwycenia bez wykrycia, co uczyni komunikację w Sieci odporną na wszelkie próby włamań.

Wprowadzenie do gospodarki "kwantowego internetu" to także ogromne zmiany w zakresie komunikacji i sieci komputerowych. Umożliwi on tworzenie rozproszonych systemów obliczeniowych o przeogromnej mocy, które będą mogły współpracować i wymieniać informacje efektywnie i — co ważne — bezpiecznie. Zyskają na tym wszelkie symulacje naukowe, analiza dużych zbiorów danych i starania ku optymalizacji procesów w przemyśle. W "kwantowym internecie" jest wszystko, co potrzebne jest już teraz: wysoki poziom bezpieczeństwa, wydajność i efektywność. W tym zakresie Wielka Brytania jeńców brać nie zamierza.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu