L'internet quantistica è un sistema teorico di computer quantistici interconnessi che utilizza segnali quantistici per inviare informazioni anziché onde radio. Se implementato, l'Internet quantistico è destinato a completare l'attuale sistema di computer interconnessi che condividono le informazioni attraverso mezzi di calcolo classici, come i protocolli di comunicazione standard che collegano fisicamente le reti nello spazio geografico.
Sebbene sia ancora nella fase di sviluppo, l'internet quantistica potrebbe avere importanti implicazioni in un'ampia gamma di campi. L'internet quantistica diventerebbe molto probabilmente un ramo specializzato dell'internet classico, rendendolo una soluzione per applicazioni molto specializzate. Gli scienziati potrebbero connettersi a computer quantistici avanzati in remoto o collegare macchine all'interno di un laboratorio per simulare esperimenti di fisica quantistica. Le agenzie governative potrebbero utilizzare la tecnologia Internet quantistica per far avanzare processi elettorali più strategici, in cui gli elettori potrebbero sovrapporre combinazioni. L'internet quantistica sarebbe anche superiore nell'invio di informazioni in modo sicuro tramite crittografia o crittografia quantistica.
Caratteristiche chiave della teoria quantistica applicata a Internet quantistico
L'internet quantistica proposta si basa sul calcolo quantistico, un tipo di calcolo basato sui principali principi della teoria quantistica.
- Quantum computing: il Quantum computing è una tecnologia praticabile con varie applicazioni del mondo reale in uso da diverse organizzazioni accademiche e private, come IBM Q Experience e MIT. Implica la condivisione di informazioni a livello atomico e subatomico attraverso canali quantistici. Rispetto al calcolo classico, può condividere le informazioni a velocità infinitamente più elevate e con limitazioni notevolmente inferiori. È anche molto più sicuro del computer classico.
- Qubits- Un Internet quantistico consentirebbe ai computer di condividere informazioni quantistiche tra computer quantistici, chiamati anche qubit. Un qubit non può essere interpretato con hardware standard e non può essere copiato o distrutto. Ha uno scopo simile nell'informatica quantistica a un carattere binario nell'informatica tradizionale. Il numero di qubit in un particolare sistema quantistico determina anche la sua potenza di elaborazione. Ad esempio, un computer quantistico può avere una potenza di elaborazione di 5 qubit.
- Sovrapposizione: non è possibile trasmettere qubit. Invece, le informazioni quantistiche devono essere condivise tramite due processi quantistici, la sovrapposizione quantistica e l'entanglement quantistico. La sovrapposizione è un evento unico in cui un sistema quantistico può occupare più stati contemporaneamente. Nell'informatica tradizionale, un computer può trovarsi in un solo stato alla volta. Per le particelle, nel caso dell'informatica quantistica, questo può significare che una particella si scinde, in un certo senso, e diventa duplicata ma identica, o effettivamente esistente in due posti allo stesso tempo.
- Entanglement - Entanglement è un fenomeno nella teoria quantistica in cui due particelle di materia o energia sono collegate e si comportano in modo simile, anche quando sono separate da una grande distanza. Questo processo è una parte necessaria della teoria del teletrasporto e di altre tecnologie avanzate. A causa del fatto che le informazioni condivise dall'entanglement quantistico non hanno bisogno di percorrere una distanza fisica tra le particelle, hanno implicazioni incredibili per il calcolo, perché le modifiche apportate a una possono essere applicate istantaneamente a un'altra, rendendo la potenza di elaborazione o addirittura la velocità obsoleta. Ciò potrebbe teoricamente anche significare la scomparsa dell'intercettazione ostile delle informazioni, creando opportunità per la crittografia sicura.
- Infrastruttura quantistica: per conservare le informazioni, i computer quantistici devono essere mantenuti a temperature estremamente basse. In alcuni casi i qubit vengono conservati all'interno di un filo superconduttore che viene tenuto in un frigorifero con temperature fino allo zero assoluto o la temperatura più bassa misurabile.