Khoa Điện kỹ thuật (FEL) thuộc trường Đại học kỹ thuật Praha đã chính thức khai trương phòng thí nghiệm công nghệ lượng tử mới trong ngày thứ Ba. Dự án được đầu tư khoảng 30 triệu korun và tích hợp một “polygon” truyền thông lượng tử siêu hiện đại phục vụ nghiên cứu, thử nghiệm và đào tạo. Đây là cơ sở độc đáo cho phép các nhà khoa học trong nước thử nghiệm truyền thông lượng tử trong điều kiện thực tế, đồng thời thúc đẩy đào tạo thế hệ chuyên gia mới và phát triển công nghệ tương lai.

Polygon truyền thông lượng tử cho phép tiến hành các thí nghiệm và trình diễn về phân phối khóa lượng tử (QKD) cùng nhiều nguyên lý khác của truyền thông lượng tử trong môi trường gần với điều kiện vận hành thực tế.

“Cách đây hơn 30 năm, các chuyên gia của khoa chúng tôi đã góp phần kết nối Tiệp Khắc với internet. Hôm nay, một chương công nghệ mới tiếp tục được mở ra. Công nghệ lượng tử có tiềm năng thay đổi cách con người giao tiếp và bảo vệ thông tin, và chúng tôi muốn đóng vai trò tiên phong trong quá trình hình thành hạ tầng mới này, giống như FEL từng làm khi internet xuất hiện tại Cộng hòa Séc. Quan trọng không kém là việc đào tạo những chuyên gia sẽ phát triển, vận hành và ứng dụng các công nghệ này trong tương lai”, Hiệu trưởng khoa FEL Petr Páta cho biết.

Vai trò cốt lõi của phòng thí nghiệm không chỉ dừng ở nghiên cứu và thử nghiệm hệ thống mà còn hướng tới đào tạo thế hệ chuyên gia mới trong lĩnh vực công nghệ lượng tử. Polygon này chủ yếu phục vụ sinh viên của trường ČVUT, cả trong chương trình đào tạo chuyên sâu lẫn giáo dục thường xuyên. Tại đây, sinh viên có thể trực tiếp trải nghiệm các nguyên lý của truyền thông lượng tử và làm việc với những công nghệ được kỳ vọng sẽ trở thành một phần của hạ tầng số trọng yếu trong tương lai.

Polygon lượng tử tại FEL được thiết kế để trong tương lai có thể tích hợp vào hạ tầng truyền thông lượng tử châu Âu đang hình thành. Bên cạnh nghiên cứu, giảng dạy và thử nghiệm công nghệ, cơ sở này còn đóng vai trò môi trường kiểm chứng các quy trình và giải pháp có thể được ứng dụng trong mạng lưới truyền thông lượng tử an toàn trên toàn châu Âu.

“ Tương lai của truyền thông bảo mật và điện toán lượng tử gắn liền với internet lượng tử. Hiện nay, chúng ta đang ở giai đoạn tương tự như internet truyền thống vào đầu thập niên 1990, khi công nghệ còn đang được kiểm chứng, các hạ tầng đầu tiên bắt đầu hình thành và con người tìm cách đưa chúng vào ứng dụng thực tế. Polygon mới cho phép thử nghiệm và trình diễn truyền thông lượng tử trong điều kiện gần với vận hành thực tế, đồng thời chuẩn bị cho việc kết nối vào hạ tầng truyền thông lượng tử châu Âu trong tương lai”, Igor Jex, phụ trách chương trình công nghệ lượng tử tại ČVUT và công tác tại Khoa Kỹ thuật Hạt nhân và Vật lý, cho biết.

Giao tiếp của tương lai

Theo Leoš Boháč thuộc Studio Công nghệ Lượng tử của ČVUT, một trong những thách thức lớn nhất là đưa các công nghệ vốn chỉ hoạt động trong phòng thí nghiệm ra môi trường có thể vận hành thực tế và phục vụ thí nghiệm quy mô lớn.

“Internet cũng từng phát triển theo cách như vậy, từ những kết nối thử nghiệm ban đầu trở thành công nghệ phục vụ đời sống hằng ngày. Truyền thông lượng tử hiện cũng đang ở điểm khởi đầu tương tự. Mục tiêu của chúng tôi là xây dựng một không gian nơi các nguyên lý mới không chỉ được nghiên cứu mà còn được kiểm chứng khả năng ứng dụng trong các mạng lưới thực tế”, ông nói thêm.

Theo ông, điều quan trọng không kém là sinh viên phải có cơ hội tiếp cận và làm chủ công nghệ, bởi chính họ sẽ là những người thiết kế và vận hành các hệ thống tương tự trong tương lai.

Khác với phương thức giao tiếp trực tuyến hiện nay, vốn truyền tải dữ liệu thông qua các xung ánh sáng hoặc dòng electron dưới dạng bit 0 và 1 có thể bị nghe lén hay sao chép mà không dễ bị phát hiện, truyền thông lượng tử mã hóa thông tin trực tiếp vào trạng thái lượng tử của các hạt ánh sáng (photon).

Điểm đột phá nằm ở chỗ mọi hành vi đo lường hay nghe lén đều sẽ làm thay đổi trạng thái lượng tử của photon và lập tức để lộ sự can thiệp. Nhờ đó, hệ thống có thể tạo ra các khóa mã hóa gần như tuyệt đối an toàn.

Các polygon truyền thông lượng tử mà những trường đại học như ČVUT đang xây dựng đóng vai trò như những phòng thí nghiệm thử nghiệm trong thế giới thực. Chúng kết nối các cơ sở nghiên cứu bằng cáp quang, cho phép các nhà khoa học kiểm tra độ ổn định truyền dẫn trong môi trường đô thị, thử nghiệm QKD và phát triển công nghệ có thể được ứng dụng rộng rãi trong hạ tầng trọng yếu quốc gia, ngân hàng hay quốc phòng trong tương lai.

Nguồn Novinky