Naukowcy z Uniwersytetu Pensylwanii osiągnęli przełom, integrując sygnały kwantowe z komercyjnymi sieciami światłowodowymi przy użyciu standardowego protokołu internetowego (IP). Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie "Science", pokazują, że sygnały kwantowe mogą współistnieć w tej samej infrastrukturze co dane klasyczne, otwierając drogę do "internetowej rewolucji kwantowej". Zespół przetestował swoje rozwiązanie na sieci światłowodowej firmy Verizon w Filadelfii.
Kluczowym elementem jest krzemowy chip nazwany "Q-Chip" (Quantum-Classical Hybrid Internet by Photonics). Układ ten koordynuje przesyłanie danych kwantowych i klasycznych, osiągając wierność transmisji przekraczającą 97%. Q-Chip wykorzystuje te same protokoły, co obecny internet, co ułatwia integrację technologii kwantowych z istniejącą infrastrukturą.
Integracja sygnałów kwantowych z klasycznymi na tej samej infrastrukturze stanowi fundamentalny krok w kierunku praktycznego wdrożenia technologii kwantowej. Umożliwia to rozwój praktycznego internetu kwantowego, który w przyszłości może zrewolucjonizować komunikację, oferując niespotykany dotąd poziom bezpieczeństwa. Potencjał tej technologii obejmuje zastosowania w sztucznej inteligencji, odkrywaniu nowych leków czy zaawansowanej kryptografii.
Badania nad internetem kwantowym, w tym nad bezpieczną komunikacją kwantową, są prowadzone globalnie. Polska również aktywnie uczestniczy w tym wyścigu technologicznym, angażując się w europejskie projekty, takie jak EuroQCI, mające na celu stworzenie jednolitej infrastruktury kwantowej dla krajów Unii Europejskiej. Polskie instytucje, takie jak Wojskowa Akademia Techniczna czy Uniwersytet Warszawski, prowadzą badania nad kryptografią kwantową i rozwojem sieci kwantowych, podkreślając strategiczne znaczenie tych technologii dla bezpieczeństwa narodowego i rozwoju gospodarczego.
Potencjał internetu kwantowego wykracza poza samą komunikację. Umożliwia tworzenie rozproszonych systemów obliczeniowych, łącząc moc obliczeniową wielu komputerów kwantowych w celu rozwiązywania problemów o niespotykanej dotąd złożoności. Może to prowadzić do przełomów w modelowaniu molekularnym, astrofizyce czy rozwoju nowych materiałów. Zastosowanie sztucznej inteligencji w połączeniu z technologiami kwantowymi otwiera nowe perspektywy w medycynie, przyspieszając proces odkrywania leków i personalizacji terapii.
Prace inżynierów z Uniwersytetu Pensylwanii, wykorzystujące innowacyjny Q-Chip, stanowią znaczący krok w kierunku urzeczywistnienia wizji internetu kwantowego. Pokazują, że integracja kwantowych sygnałów z istniejącymi sieciami światłowodowymi jest możliwa i efektywna, otwierając drzwi do nowej ery cyfrowej komunikacji.