کامپیوتر‌های کوانتومی در آینده نه چندان دور خواهند توانست رمزگذاری‌های دیجیتالی امروزی را بشکنند و داده‌های حساس را در معرض خطر قرار دهند. محققان برای مقابله با این تهدید، به توسعه شبکه‌های کوانتومی پرداخته‌اند که با بهره‌گیری از اصول مکانیک کوانتومی، امنیت ارتباطات را به سطحی بی‌سابقه ارتقا می‌دهد. اینترنت کوانتومی با تکامل این فناوری می‌تواند رمزگذاری را در سطحی انجام دهد که غیرقابل استراق سمع و رمزگشایی است. با این حال موانعی مانند هزینه‌های بالا، مصرف انرژی زیاد و پیچیدگی فناوری، اجرای گسترده‌ی این شبکه‌ها را دشوار کرده است.
به گزارش خبرگزاری آنا، محققان دانشگاه لیبنیز هانوفر راهکاری نوین ارائه داده‌اند که به کمک کدگذاری باند فرکانسی (Frequency-Bin Coding) می‌توان اطلاعات کوانتومی را در فرکانس‌های مختلف نور (رنگ‌های متفاوت) رمزگذاری کرد. این روش به طور بدیهی امنیت انتقال داده را افزایش می‌دهد و همچنین باعث بهینه‌سازی منابع نیز می‌شود.
مایکل کیوز (Michael Kues) مدیر مؤسسه فوتونیک دانشگاه لیبنیز می‌گوید: «رویکرد ما می‌تواند شبکه‌های کوانتومی را با منابع کمتر، به کاربران بیشتری در فواصل طولانی‌تر متصل کند.»
این فناوری اولین نمونه از توزیع کلید کوانتومی (Quantum Key Distribution – QKD) مبتنی بر درهم‌تنیدگی است که از فرکانس نوری استفاده می‌کند. این روش دو مزیت اصلی دارد. اول اینکه مقاومت بیشتر در برابر نویز محیطی دارد. برخلاف حالت پُلاریزاسیون، فرکانس‌ها در برابر تغییرات دمایی و ارتعاشات مکانیکی فیبر‌های نوری مقاوم‌تر هستند، که امنیت کلید‌های کوانتومی را افزایش می‌دهد. در عین حال این محققان به‌جای استفاده از چهار آشکارساز فوتون تنها از یک آشکارساز بهره برده‌اند که هزینه تجهیزات مخابراتی را از ۱۰۰ هزار یورو به یک‌چهارم آن کاهش داده و آسیب‌پذیری در برابر حملات به آشکارساز‌ها (Detector Attacks) را کمتر می‌کند.
تحقیقات رمزگذاری کوانتومی از سال ۱۹۸۴ با معرفی پروتکل BB۸۴ توسط چارلز بنت (Charles Bennett) و ژیل براسارد (Gilles Brassard) آغاز شد. طی دهه‌های اخیر، روش‌های مبتنی بر درهم‌تنیدگی پیشرفت‌های چشمگیری داشته، از جمله آزمایش‌های انتقال فوتون بین ماهواره‌ها و زمین توسط دانشمندان چینی در سال ۲۰۱۷. پژوهش حاضر گامی مهم در مسیر توسعه شبکه‌های کوانتومی مقیاس‌پذیر است که در آینده می‌تواند امنیت سایبری در حوزه‌های مالی، سلامت و زیرساخت‌های حیاتی را متحول کند.