কোয়ান্টাম ইন্টারনেট - এটা কি, কিভাবে কাজ করে? সুবিধাদি. কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

ইউরোপীয় এবং রাশিয়ান বিজ্ঞানীদের দ্বারা পরিচালিত সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখানো হয়েছে যে কোয়ান্টাম এবং ক্লাসিক্যাল তথ্যের গতিবিধি একই ফাইবার অপটিক ডেটা ট্রান্সমিশন লাইনের সীমানার মধ্যে সফলভাবে সহাবস্থান করতে পারে। এটি ভবিষ্যতে স্বাভাবিক ইন্টারনেট থেকে প্রাথমিক কণার প্যারাডক্সের উপর ভিত্তি করে একটি নেটওয়ার্কে, কোয়ান্টাম ইন্টারনেট নেটওয়ার্কে ধীরে ধীরে রূপান্তর করা সম্ভব করে।

গবেষণায় ত্বরান্বিত করুন

কম্পিউটার শিল্পে একটি বিপ্লব ঘটছে। পেনসিলভানিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদরা বলেছেন যে প্রচলিত সিলিকন চিপগুলি চার বছরের মধ্যে তাদের সীমাতে পৌঁছে যাবে। তাদের আর কমানো সম্ভব হবে না, তাই সাধারণ কম্পিউটারের বাঁচতে বেশি দিন নেই।

এগুলি মৌলিকভাবে নতুন প্রযুক্তি, কোয়ান্টাম কম্পিউটার দ্বারা প্রতিস্থাপিত হবে। চিপসের পরিবর্তে প্রাথমিক কণা থাকবে। এটির জন্য ধন্যবাদ, আকারটি ব্যাপকভাবে হ্রাস করা এবং উত্পাদনশীলতা বৃদ্ধি করা সম্ভব। এখনও অবধি, এই প্রোটোটাইপগুলি একটি দুর্বল কম্পিউটারের চেয়ে দ্রুত নয়, তবে এটি কেবল সময়ের ব্যাপার। পরিবর্তে, সবচেয়ে শক্তিশালী সম্ভাবনা ব্যবহার করে, এটি আরও দ্রুত সমাধান করা সম্ভব হবেমৌলিকভাবে নতুন, কোয়ান্টাম ইন্টারনেট বাস্তবায়নে সমস্যা এবং অসুবিধা।

কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের রহস্য

কোয়ান্টাম ইন্টারনেট কীভাবে কাজ করে? এটা কি এবং এর সারমর্ম কি? পার্থক্য হল এটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের আইনের উপর ভিত্তি করে। এটিকে বিজ্ঞানীরা একটি গরম, তীক্ষ্ণ ক্ষেত্র হিসাবে গ্রহণ করেছেন যা সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় না এমন ঘটনা বর্ণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। তার মধ্যে একটি হল ফটোইলেকট্রিক প্রভাব।

মানবজাতির সেবায় কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যার প্যারাডক্স

আজ এটি পরিষ্কার: আমাদের অদূর ভবিষ্যতে কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের মতো একটি ঘটনা প্রবেশ করবে। এটি আমাদের কী আনতে পারে বা এটি কীভাবে হবে? সম্ভবত এটি আরেকটি লাফ হবে, অতীতে সেমিকন্ডাক্টর ট্রানজিস্টরের প্রবর্তনের অনুরূপ।

এর নীতিটি সুপারপজিশন এবং কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্টের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে। এটির একটি নির্দিষ্ট স্পিন নেই এবং একটি পরিমাপ করার সময়, দ্বিতীয়টি বিপরীতটি দেখায়। আরও সম্পূর্ণ বোঝার জন্য, এর অর্থ হল প্রতিটি প্রাথমিক কণা তথ্য বহন করে অদৃশ্যভাবে তার "জড়িত" জোড়ার সাথে সংযুক্ত। তদুপরি, তাদের মধ্যে দূরত্ব কোন ভূমিকা পালন করে না, তথ্য তাত্ক্ষণিকভাবে প্রেরণ করা হয়।

এই অস্বাভাবিক আইনগুলি ব্যবহার করে, ডেটা স্থানান্তরের গতি এবং গোপনীয়তার ক্ষেত্রে দুর্দান্ত সুযোগগুলি উন্মুক্ত হয়৷ এইভাবে প্রেরিত তথ্যকে লক্ষ্য না করে আটকানো অসম্ভব: যে কোনো পাঠ মূল তথ্যের চিহ্ন ছেড়ে দেয় বা নষ্ট করে।

গতি চিন্তার চেয়ে দ্রুত

ডেটা স্থানান্তরের গতি পরিমাপের সর্বশেষ ডেটার জন্য, তারা আমাদের কল্পনাকে বিস্মিত করে। এটি আলোর গতি দশ অতিক্রম করেহাজার বার. কিন্তু, সম্ভবত, ভবিষ্যতে বিজ্ঞানীরা দেখতে পাবেন যে সংকেত ট্রান্সমিশন গতি পূর্বে নির্ধারিত তুলনায় অনেক বেশি, যেমন কোয়ান্টাম ইন্টারনেট। এর মানে কী? এটা আমাদের কি দিতে পারে? সম্ভবত মহাকাশে পূর্বে কল্পনাতীত দূরত্বে সংকেত প্রেরণ এবং নতুন আবিষ্কার।

ফোটনে নতুন প্রযুক্তি

ফটোনকে তথ্য বাহক হিসাবে রূপান্তর করার প্রযুক্তিতে, রাশিয়ান বিজ্ঞানীরা কৃত্রিমভাবে জন্মানো স্ফটিক, যথা হীরার ব্যবহার খুঁজে পেয়েছেন৷

এটা দেখা যাচ্ছে যে আলো যখন স্ফটিকের মধ্য দিয়ে যায়, তখন এটি একটি তরলের বৈশিষ্ট্য অর্জন করে এবং ফোঁটা, ঘূর্ণি, তরঙ্গ তৈরি করতে শুরু করে। এটি যেকোনো চ্যানেলের মাধ্যমে নির্দেশিত হতে পারে। সাধারণভাবে, এটি একটি তরল মত আচরণ করে। এটি সহ খুব ধীর গতিতে ছড়িয়ে পড়তে পারে বা এমনকি থামতে পারে।

এটি একদিকে অত্যন্ত আকর্ষণীয় এবং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি আপনাকে আলোকে ম্যানিপুলেট করতে এবং কোয়ান্টাম ইন্টারনেট নেটওয়ার্কের মতো একটি ঘটনা সহ যেকোনো কিছু করতে দেয়৷ এটি এটিকে তথ্য স্থানান্তর এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। এখন এর প্রধান বাহক একটি বৈদ্যুতিক চার্জ। কিন্তু এটি একটি অপূর্ণ বস্তু। অতএব, বৈদ্যুতিক চার্জের যেকোনো গতি বা ত্বরণ শক্তির ক্ষতির দিকে নিয়ে যায় যা পরিবেশে যায় এবং প্রসেসর এবং মাইক্রোসার্কিট উপাদানগুলিকে উত্তপ্ত করে।

ইন্টারনেট নিজেই এটি উৎপন্ন শক্তির 5% এর বেশি মানবতার খরচ করে। অতএব, ফোটনের সাথে একটি ইলেক্ট্রন প্রতিস্থাপন আদর্শভাবে প্রচুর পরিমাণে শক্তির ক্ষতি হ্রাসের দিকে পরিচালিত করবে। সেই অনুযায়ী, ইন্টারনেটের খরচ নিজেইপড়ে যাবে।

রাশিয়ায় কোয়ান্টাম ইন্টারনেট

রাশিয়ায় কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের কাজগুলো অনন্য। স্বল্প তহবিল এবং সমস্ত ধরণের বাধা সত্ত্বেও, বিজ্ঞানীরা যথেষ্ট পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়েছেন এবং এই ক্ষেত্রে একটি শীর্ষস্থানীয় অবস্থান অর্জন করেছেন৷

ফলস্বরূপ, আমরা একটি অনন্য, উচ্চ-স্তরের প্রতিষ্ঠান তৈরি করতে পেরেছি। এটি পরীক্ষামূলক এবং তাত্ত্বিক গোষ্ঠীর পাশাপাশি ফলিত গবেষণাকে একত্রিত করে। এই ইনস্টিটিউটটি আংশিকভাবে Gazprombank দ্বারা অর্থায়ন করা হয়, আংশিকভাবে রাষ্ট্র বিভিন্ন আকারে। যাই হোক না কেন, এটি এমন উদাহরণ যা রাশিয়ান বিজ্ঞানকে কিছুতেই না থামিয়ে অনুসরণ করা উচিত৷

নতুন অঞ্চল জয় করা

কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের বিকাশের বর্তমান পর্যায়ে, শুধুমাত্র কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি ব্যবহার করে ডেটা সুরক্ষা প্রযুক্তির নামকরণ করা যেতে পারে। এই জাতীয় নেটওয়ার্কগুলি আজ মোটামুটি সহজ পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট সংযোগ। বিজ্ঞানীরা বিভিন্ন চ্যানেল এবং এনক্রিপশন পদ্ধতিকে একত্রিত করে সহযোগিতামূলক সমাধান তৈরি করার লক্ষ্য রাখেন৷

আপনি যদি ধারণাটির বাস্তবায়ন অনুসরণ করেন তবে রাশিয়ান গবেষকদের ফলাফল আরও তাৎপর্যপূর্ণ হবে। একটি উদাহরণ হল কুরচাটভ ইনস্টিটিউটে একক-ফোটন ইমিটার ডিটেক্টর তৈরি করা হচ্ছে৷

কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের মতো আবিষ্কারের অস্তিত্বের জন্য, বিজ্ঞানীদের আজ বিদ্যমান কোয়ান্টাম ডেটা ট্রান্সমিশন এবং টেলিকমিউনিকেশন নেটওয়ার্কগুলির জন্য বিশেষ সরঞ্জামগুলিকে একত্রিত করার অসুবিধাগুলি সমাধান করতে হবে৷

মূল সমস্যাগুলি সুইচিং এবং সিগন্যাল পরিবর্ধনের সমাধানের মধ্যে রয়েছে। আপনি যদি একটি স্ট্যান্ডার্ড অপটিক্যাল ফাইবারের উপর কোয়ান্টাম-ভিত্তিক তথ্য পাঠান, তাহলে এটি পুনর্জন্মকারীর মধ্য দিয়ে যাবে না। অতএব, একটি সমাধান হল সংকেতটিকে বৈদ্যুতিক সিগন্যালে পরিণত করা এবং তারপরে তার আসল অবস্থানে ফিরে আসা।

আজ সীমা তিনশ কিলোমিটার। এটি সেই দূরত্ব যেখানে অপটিক্যাল সংকেত পুনরুত্পাদন করা প্রয়োজন। আমাদের একটি কোয়ান্টাম সুইচ প্রোটোটাইপও দরকার। সমস্যাযুক্ত কাজের মোট পরিমাণ শুধুমাত্র দশ বছরের মধ্যে সমাধান করা যেতে পারে। তবুও, বৈজ্ঞানিক চেনাশোনাগুলিতে তারা কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের "স্যাডল" সম্ভাবনা নিয়ে তর্ক করে। এটা কি আনতে পারে এবং কিভাবে সাহায্য করতে পারে? আজ কোন দ্ব্যর্থহীন উত্তর নেই, তবে গড় নাগরিকের কাছে এই জাতীয় প্রযুক্তি প্রবর্তন এবং আনার সমস্যার সমাধান অবশ্যই তার জীবনযাত্রার মান এবং নিরাপত্তা উন্নত করবে।

একটি নতুন যুগ আসছে

চীন স্যাটেলাইট ব্যবহার করে 1200 কিলোমিটার কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক ট্রান্সমিশন করার জন্য আজ একটি উচ্চাভিলাষী প্রকল্প নির্ধারণ করেছে৷

এই মুহূর্তে সর্বোচ্চ একশ কিলোমিটার দূরত্ব ছুঁয়েছে। বিজ্ঞানীরা কীভাবে আবহাওয়া পরিস্থিতির প্রভাব থেকে সংকেতকে রক্ষা করবেন তা তৈরি করেছেন। যাইহোক, এই সংবেদনটি সম্ভবত টেলিপোর্টেশনের সাথে নয়, যা প্রতি বছর বাড়ছে, বরং কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফির সাথে, অন্য কথায়, একটি নতুন ডেটা এনক্রিপশন সিস্টেম।

একটি কোয়ান্টাম কোড হ্যাক করা যায় না, আরও স্পষ্ট করে বললে, যখন এটি হ্যাক হয়, তথ্য অদৃশ্য হয়ে যায়। সাইবার ওয়ারফেয়ারের যুগে, এর অর্থ হল দুর্বলতা। কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি দীর্ঘদিন ধরে যারা গ্যারান্টি চান তারা ব্যবহার করে আসছেনিরাপত্তা কিভাবে, উদাহরণস্বরূপ, কয়েক বছর আগে, সুইস ব্যাঙ্কগুলি একটি কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কের মাধ্যমে তাদের গ্রাহকদের সম্পর্কে ডেটা বিনিময় করতে শুরু করেছিল। আজ তারা কয়েক দশ কিলোমিটার দূরত্বে সীমাবদ্ধ। রাশিয়ান কোয়ান্টাম সেন্টার একই সিস্টেম চালু করার পাশাপাশি একটি মহাকাশ উপগ্রহের মাধ্যমে কোয়ান্টাম সংকেত প্রেরণে দক্ষতা অর্জনের জন্য প্রস্তুতি নিচ্ছে৷

পরিচয় এবং বাস্তবায়ন

এদিকে, প্রথম কোয়ান্টাম ইন্টারনেট নেটওয়ার্ক সেন্ট পিটার্সবার্গে রাশিয়ার দুটি বিশ্ববিদ্যালয় ভবনের মধ্যে চালু করা হয়েছিল৷

কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের সূত্র ব্যবহার করে তথ্য প্রেরণ করা হয়। স্মার্ট কর্পোরেশন এবং সরকারগুলি এখন এই এলাকায় বিনিয়োগ করছে। বর্তমান তথ্যের ভিত্তিতে ভবিষ্যতের তথ্য স্থানান্তর প্রযুক্তি বাস্তবায়িত হচ্ছে। ফাইবার অপটিক কেবল, পরিচিত কম্পিউটার, কিন্তু একটি নতুন রাউটার এবং ফোটন জেনারেটর।

নতুন ইন্টারনেটের অস্তিত্ব একটি লেজার দিয়ে শুরু হয়, যেখানে একক ফোটনের উৎস অবস্থিত। নিরাপদ উপায়ে তথ্য প্রেরণের জন্য তাদের একটি ভাল সম্পত্তি রয়েছে। একটি ফোটনকে ভাগ করা যায় না। চাবিটি এমনভাবে গঠিত হয় যে পড়া সম্ভব নয়। একটি ফোটনকে ইনফরমেশন ক্যারিয়ারে পরিণত করার জন্য, সিস্টেমটি তার অবস্থা, ইমপালস ওয়েভ দোলনের পর্যায় পরিবর্তন করে। আজ, কোয়ান্টাম প্রযুক্তির বিকাশের স্তরটি ত্রিশ বছর আগে মোবাইল যোগাযোগের মতো দেখায় তার সাথে তুলনীয়, আরও পাঁচ থেকে দশ বছর কেটে যাবে এবং ফোটন কোয়ান্টা আমাদের একটি নিরাপদ তথ্য ইন্টারনেট দিতে সক্ষম হবে৷

কাজানে কোয়ান্টাম ইন্টারনেট

তাতারস্তানে একটি কোয়ান্টাম ইন্টারনেট নেটওয়ার্ক চালু করা হয়েছে, এর পরীক্ষামূলক সাইট কাজানে অবস্থিত। এই প্রোগ্রামরাশিয়ায় কোয়ান্টাম যোগাযোগের উন্নয়নে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ অর্জন। বিজ্ঞানীদের মতে, তিনি হ্যাকার আক্রমণ থেকে একেবারেই অনাক্রম্য৷

আজ, আমাদের ইন্টারনেট নেটওয়ার্কের সুরক্ষা গাণিতিক অ্যালগরিদমের এনক্রিপশনের উপর ভিত্তি করে, তবে এমনকি সবচেয়ে জটিল কোডটিও ক্র্যাক করা যেতে পারে। হ্যাকারদের কম্পিউটিং ক্ষমতা যত বেশি শক্তিশালী, এনক্রিপশন অ্যালগরিদম গণনা করা তত সহজ এবং দ্রুত।

নিবন্ধে বর্ণিত প্রযুক্তি একটি নতুন নেটওয়ার্ক নিরাপত্তা কাঠামোতে পরিণত হবে। কাজানে কোয়ান্টাম ইন্টারনেট একে অপরের থেকে 30-40 কিলোমিটার দূরত্বে চারটি নোডে একত্রিত হবে। দুই পয়েন্টের মধ্যে বাছাই খরচ প্রায় এক লাখ ডলার। পরীক্ষামূলক বিভাগে, নেটওয়ার্কটি আড়াই কিলোমিটার দূরত্বের সাথে 117 kb/s এর একটি কোয়ান্টাম ইন্টারনেট গতি দেখিয়েছে। এই ফলাফল ইউরোপীয় ট্রায়ালের তুলনায় উচ্চ মাত্রার একটি আদেশ. নেটওয়ার্কে, অপটিক্যাল চ্যানেলে কোয়ান্টাম বিটের ট্রান্সমিশন ক্ষতির হার ছিল বিশ ডিবি। এটি একশো কিলোমিটার দীর্ঘ লাইনের সমান৷

এটা লক্ষণীয় যে এই প্রকল্পে ট্যাটেলিকম অবকাঠামোর টেলিকমিউনিকেশন নেটওয়ার্কের অপারেটিং লাইন জড়িত৷

নেটওয়ার্ক শহরগুলিকে সংযুক্ত করবে

2017 সালে, নতুন প্রযুক্তি চালু করার জন্য একটি প্রকল্প শুরু করার পরিকল্পনা করা হয়েছে। তাতারস্তানে কোয়ান্টাম ইন্টারনেট বিভিন্ন শহরে অফিস সংযোগ করার অনুমতি দেবে। এটি কাজান কোয়ান্টাম সেন্টার KNITU-KAI এবং এর নেতা দ্বারা সেট করা অন্যতম প্রধান কাজ। তাদের সাফল্য দেখে, কেউ নিঃসন্দেহে বিশ্বাস করে যে এটিই হবে৷