Chicago espande e attiva la rete quantistica, compiendo passi verso un’Internet quantistica sicura

Nov 25, 2023

Di Meredith Fore

16 giugno 2022

Gli scienziati del Chicago Quantum Exchange (CQE) della Pritzker School of Molecular Engineering dell'Università di Chicago hanno annunciato oggi di aver collegato per la prima volta la città di Chicago e i laboratori suburbani con una rete quantistica, quasi raddoppiando la lunghezza di quella già esistente. uno dei più lunghi del paese. La rete di Chicago, che sarà presto aperta al mondo accademico e all’industria, diventerà uno dei primi banchi di prova pubblicamente disponibili a livello nazionale per la tecnologia di sicurezza quantistica.

La rete ora esegue attivamente protocolli di sicurezza quantistica utilizzando la tecnologia fornita da Toshiba, distribuendo chiavi quantistiche su cavo ottico a una velocità di oltre 80.000 bit quantici al secondo tra Chicago e la periferia occidentale. La partecipazione di Toshiba al progetto rende la rete di Chicago una collaborazione unica tra il mondo accademico, il governo e l'industria.

I ricercatori utilizzeranno la rete di Chicago per testare nuovi dispositivi di comunicazione, protocolli di sicurezza e algoritmi che alla fine collegheranno computer quantistici distanti in tutta la nazione e nel mondo. Il lavoro rappresenta il prossimo passo verso un’Internet quantistica nazionale, che avrà un profondo impatto sulle comunicazioni, sull’informatica e sulla sicurezza nazionale.

Una nuova estensione di 35 miglia (56 chilometri) si è basata sul circuito quantistico già di 89 miglia (144 chilometri) dell'Argonne National Laboratory, lanciato nel 2020. La rete totale, annunciata oggi, è ora composta da sei nodi e 124 miglia ( 200 chilometri) di fibra ottica: particelle che trasmettono informazioni codificate quantistiche tra l'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti nella periferia di Lemont e due edifici nel South Side di Chicago, uno nel campus di UChicago e l'altro presso la sede centrale del CQE nel Quartiere di Hyde Park. Mette Chicago al centro di una delle più grandi reti quantistiche del paese e consolida ulteriormente la regione come hub globale leader per la ricerca quantistica.

"La rete quantistica di Chicago offre ai ricercatori opportunità senza precedenti di trasmettere informazioni quantistiche in un ambiente reale e di ampliare i confini di ciò che è attualmente possibile con i protocolli di sicurezza quantistica", ha affermato David Awschalom, professore della Liew Family in ingegneria molecolare e fisica presso l'Università di Chicago. Università di Chicago, direttore del Chicago Quantum Exchange e direttore di Q-NEXT, un centro nazionale di ricerca sulla scienza dell'informazione quantistica del Dipartimento di energia ad Argonne. "Questa estensione consente agli scienziati del mondo accademico, dell'industria e dei laboratori governativi di collaborare per far avanzare la nostra comprensione fondamentale della comunicazione quantistica e sviluppare un Internet quantistico sicuro."

"Sebbene questa rete sia impressionante nella sua portata, è ancora più importante come banco di prova di sperimentazione su come le reti quantistiche possono essere utilizzate. Non vediamo l'ora di lavorare con CQE per esplorare lo sviluppo di architetture di rete quantistica che collegano insieme sensori e computer quantistici in modi nuovi, entusiasmanti e utili", ha affermato Jay Lowell, capo scienziato del team Disruptive Computing and Networks di Boeing

L’ascesa dei computer quantistici rappresenta sia un’enorme opportunità che una minaccia fondamentale. Una volta operativi, dovrebbero essere in grado di risolvere tipi di problemi che sono quasi impossibili per i normali computer e quindi infrangere facilmente la crittografia attuale. Ad aprile, i legislatori del Congresso hanno introdotto il Quantum Cybersecurity Preparedness Act, che dà priorità alla crittografia tempestiva e a prova di quantistica delle informazioni sensibili in modo che i malintenzionati non possano rubare i dati ora e decrittografarli quando computer quantistici più potenti diventeranno realtà.

Gli scienziati ritengono che le reti quantistiche possano attingere alle leggi della meccanica quantistica per essere rese praticamente “inattaccabili”. Gli esperti di tutto il mondo sono concordi nel ritenere che l’implementazione di reti di comunicazione quantistiche sicure sia una delle frontiere tecnologiche più importanti del 21° secolo.