Vào tháng 7 năm 2020, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DoE) và sau đó là Bộ trưởng Khoa học, Paul Dabbar, đã công bố kế hoạch chi tiết của Hoa Kỳ phát triển Internet Lượng tử và nêu chi tiết cách Hoa Kỳ đang giải quyết công nghệ mới nổi này, hứa hẹn sẽ đem đến cho thế giới một cách thức giao tiếp và xử lý dữ liệu mới mẻ.
Kể từ thông báo này, internet thế hệ tiếp theo đã phát triển đáng kể và dự kiến sẽ được triển khai và sử dụng rộng rãi trong vòng 5 đến 10 năm tới.
Mạng internet thế hệ tiếp theo này đã được mô tả là "không thể kiểm tra được". Nó cũng có mục đích là có thể truyền một lượng lớn dữ liệu qua mạng với tốc độ nhanh hơn nhiều so với hiện tại bằng cách khai thác các hiện tượng lượng tử được gọi là hiện tượng rối lượng tử.
Dữ liệu 'dịch chuyển'
Các mạng truyền thống gửi các bit - số một và số không qua những khoảng cách rộng lớn. Mặt khác, internet lượng tử dịch chuyển các qubit, phiên bản của các bit trong lĩnh vực lượng tử, giữa các thiết bị lượng tử như máy tính lượng tử, bộ xử lý, bộ lặp và công tắc khai thác rối lượng tử.
Rối lượng tử là một hiện tượng mà Albert Einstein gọi là “hành động ma quái ở khoảng cách xa”. Hiện tượng này khiến thiên tài bối rối vì nó dường như gửi dữ liệu nhanh hơn tốc độ ánh sáng, một hằng số phổ quát mà Einstein kiên quyết cho rằng không thể phá vỡ.
Khi hai hạt vướng víu lượng tử vào nhau, điều gì xảy ra với một hạt thì ngay lập tức cũng sẽ xảy ra tương ứng trên đối tác vướng víu của nó. Vì vậy, ngay cả khi bạn tách hai hạt vướng víu lượng tử bằng khoảng cách đo được bằng ánh sáng, thao tác của hạt này được nhận thấy ngay lập tức đối với hạt kia, do đó truyền cảm hứng cho nhiều người mô tả hiện tượng này là “dịch chuyển tức thời” hoặc “nhanh hơn ánh sáng”.
Vấn đề dữ liệu có thực sự di chuyển nhanh hơn ánh sáng trong trường hợp này hay không vẫn còn đang gây tranh cãi. Bất chấp khả năng khai thác sự vướng víu lượng tử của các nhà khoa học, nhiều điều về nó vẫn chưa được biết đến. Giống như tổ tiên của chúng ta, những người không hiểu lửa bùng cháy như thế nào nhưng vẫn có thể khai thác năng lượng của nó.
Lộ trình
Việc thành lập internet lượng tử đang trên đà phát triển. Vào tháng 7 năm 2020, DoE đã tiến triển nhanh việc thành lập “17 Phòng thí nghiệm Quốc gia DOE như là xương sống của Internet Lượng tử”.
Vào mùa hè năm 2020, DoE đã có một "thử nghiệm đối với Truyền thông Lượng tử giữa một số trường đại học ở khoảng cách 83,6km" trong sự kết hợp với Fermilabs và Đại học Chicago.
Tiến bộ này được thúc đẩy bởi chính sách thời Tổng thống Trump, được ban hành vào tháng 12 năm 2018 với Đạo luật Sáng kiến Lượng tử Quốc gia, một nỗ lực “cam kết của Hoa Kỳ để duy trì và mở rộng vai trò lãnh đạo của mình trong khoa học thông tin lượng tử (QIS), cũng như phát triển các khả năng Lượng tử mới”.
Vào thời điểm đó, Bộ trưởng khoa học Dabbar tuyên bố: “Mục tiêu của chúng tôi đối với Internet lượng tử là tập hợp một cộng đồng rộng lớn, đa dạng từ các phòng thí nghiệm, khu vực tư nhân và các trường đại học thành một cộng đồng, có khả năng kết nối các cơ sở hạ tầng mạng truyền thống với phần cứng mới, vật liệu mới và các phương pháp mới để tạo ra thứ gì đó thực sự đột phá’’.
Phần lớn internet lượng tử sẽ có thể chạy trên cơ sở hạ tầng hiện có, loại bỏ nhu cầu thay thế các mạng lưới lớn hiện có.
Gợi ý cho người sử dụng
Tối đa hóa việc bảo mật thông tin
Hiện tại, dữ liệu cá nhân của người dùng mạng internet cực kỳ khó bảo mật, cụ thể là thường xuyên xảy ra các vi phạm bảo mật, bao gồm cả hai vụ vi phạm lớn gần đây khiến cơ sở hạ tầng của Hoa Kỳ bị đe dọa nghiêm trọng. Tuy nhiên Internet lượng tử hứa hẹn sẽ bảo mật dữ liệu một lần và mãi mãi.
Trong các mạng internet trước đây, các khóa mã hóa dữ liệu của người dùng dựa trên một thuật toán trước khi gửi và sau đó nó được giải mã tại điểm đến. Những khóa bảo mật này rất khó, nhưng không phải là không thể phá được, do đó những kẻ xấu đã có thể truy cập vào các hệ thống mạng quan trọng, cũng như thông tin cá nhân và dữ liệu của công ty.
Mặt khác, internet lượng tử sử dụng qubit để tạo và chuyển đổi các khóa này, nếu bị giả mạo, chúng sẽ biến mất và tất cả dữ liệu bị ẩn, giúp ngăn chặn tin tặc theo dõi. Điều này có nghĩa là mọi thông tin cá nhân được truyền qua mạng lượng tử sẽ được bảo mật.
Các thực thể phụ thuộc vào một mạng an toàn như ngân hàng, sàn giao dịch tiền điện tử và các nền tảng truyền thông xã hội sẽ hầu như không thể bị tấn công.
Tốc độ truyền dữ liệu nhanh không tưởng ngay trên hệ thống cơ sở hạ tầng hiện có
Ngoài ra, người dùng internet sẽ có thể gửi nhiều dữ liệu nhanh hơn nhiều thông qua internet lượng tử. Truyền tải tức thì các tệp được tính bằng terabyte (dung lượng máy tính) sẽ vừa khả thi và vừa phổ biến.
Internet thông thường dự kiến sẽ không thay đổi trong tương lai gần, tuy nhiên, internet lượng tử có thể sẽ bổ sung cho cơ sở hạ tầng hiện có, cho phép chuyển đổi dần dần giữa hai mạng.
Internet hiện tại lần đầu tiên được thành lập vào năm 1962 khi J.C.R. Licklider của MIT đã gửi một loạt các bản ghi nhớ thông qua mạng internet đầu tiên.
Phải mất hàng thập kỷ đã qua để con người có thể tạo ra một mạng lưới rộng khắp thế giới, đã làm thay đổi cách giao tiếp của con người cho đến cả cách làm việc và sinh sống. Trong khi đó, người ta chỉ mất vài năm để đưa internet lượng tử trở thành hiện thực.
Vào cuối thập kỷ này, internet lượng tử sẽ truyền tải dữ liệu và trở thành mạng lưới phổ biến được sử dụng, tạo ra một môi trường nhanh hơn và an toàn hơn nhiều. Chúng ta cùng chờ đợi và chuẩn bị để sử dụng hệ thống internet lượng tử mới này.
Ngọc Mai
Theo Visiontimes
