Phát minh do Đại học Bristol dẫn đầu, được được công bố mới đây trên tạp chí Science Advances, có liên quan đến mạng internet lượng tử lớn nhất từ ​​trước đến nay và có thể được sử dụng để đảm bảo giao tiếp trực tuyến an toàn, đặc biệt là trong thời điểm đại dịch COVID-19 hiện nay.

Internet hiện tại dựa vào các mã phức tạp để bảo vệ thông tin, nhưng tin tặc ngày càng thành thạo trong việc lách qua các hệ thống như vậy dẫn đến các cuộc tấn công mạng trên toàn thế giới gây thiệt hại hàng nghìn tỷ bảng Anh mỗi năm. Chi phí để đảm bảo giao dịch an toàn trên mạng internet truyền thống ngày càng tăng lên đáng kể và thôi thúc việc tìm kiếm một giải pháp mới mang tính cách mạng, trong đó mã hóa lượng tử đang là một trong những giải pháp triển vọng nhất.

Cho đến nay các nhà vật lý đã phát triển một hình thức mã hóa an toàn, được gọi là phân phối khóa lượng tử, trong đó các hạt ánh sáng, được gọi là photon, được truyền đi. Quá trình này cho phép hai bên chia sẻ mà không có nguy cơ bị đánh cắp thông tin, một khóa bí mật được sử dụng để mã hóa và giải mã thông tin. Nhưng kỹ thuật này tạm thời chỉ có hiệu quả giữa hai người dùng.

Kỹ thuật lượng tử của nhóm nghiên cứu vẫn áp dụng nguyên lý của sự vướng víu lượng tử mà Albert Einstein đã mô tả là “hành động ma quái ở khoảng cách xa”. Nhưng thay vì phải tái tạo toàn bộ hệ thống liên lạc, phương pháp mới nhất này, được gọi là ghép kênh, phân tách các hạt ánh sáng, được phát ra bởi một hệ thống duy nhất, vì vậy chúng cho phép nhiều người dùng cùng sử dụng.

Để chứng minh chức năng của nó trên khoảng cách xa, các hộp thu nhận được kết nối với các sợi quang qua các vị trí khác nhau trên khắp Bristol và khả năng truyền thông tin qua giao tiếp lượng tử đã được thử nghiệm bằng mạng cáp quang hiện có của thành phố. Bên cạnh sự an toàn, hệ thống này còn có tính năng quản lý lưu lượng, mang lại khả năng kiểm soát mạng tốt hơn, chẳng hạn như cho phép một số người dùng nhất định được ưu tiên với kết nối nhanh hơn.

Trong khi các hệ thống lượng tử trước đây phải mất nhiều năm để xây dựng, với chi phí hàng triệu hoặc thậm chí hàng tỷ bảng Anh, mạng lưới này được tạo ra trong vòng vài tháng với giá dưới 300.000 bảng Anh. Trong những năm gần đây, mật mã lượng tử đã được sử dụng thành công để bảo vệ các giao dịch giữa các trung tâm ngân hàng ở Trung Quốc và bảo đảm phiếu bầu tại một cuộc bầu cử ở Thụy Sĩ. Tuy nhiên, ứng dụng rộng rãi hơn của nó đã bị cản trở bởi chi phí quá cao. Bằng cách cải tiến thêm các phương pháp ghép kênh của mình để tối ưu hóa và chia sẻ tài nguyên trong mạng, các nhà nghiên cứu đang xem xét việc phân phối cho không chỉ hàng trăm hay hàng nghìn, mà có thể là hàng triệu người dùng trong tương lai không xa. Chi tiết tham khảo tại:

Siddarth Koduru Joshi, Djeylan Aktas, Sören Wengerowsky, et. all. Science Advances, 2020 DOI: 10.1126/sciadv.aba0959

(Sưu tầm)
VIỆN IMC
Tòa nhà IMC Tower, Số 176 Trường Chinh, Phường Khương
Thượng, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Tel/Fax : (+84) 24 3566 6232 / 24 3566 6234
Email: contact@imc.org.vn   Website: http://imc.org.vn