Fraunhofer ISI ve Saarland Üniversitesi’nin en son araştırması, üç farklı kuantum iletişim neslini inceliyor. Çalışmadaki niceliksel izleme, patent geliştirme, büyüme tahminleri ve yabancı araştırma stratejisi karşılaştırmalarına ışık tutuyor. Raporda Almanya ve Avrupa’nın uluslararası konumu da analiz edildi.
Hayati altyapıların güvenilir şekilde çalışması, özgür toplumun temeli olan güvenli iletişime bağlıdır.
Bunu garanti altına almak için kriptografik teknikler hayati öneme sahiptir. Ancak kuantum bilgisayarların hızlı gelişimi mevcut şifreleme prosedürlerinin güvenliği açısından tehlike oluşturmaktadır. Önümüzdeki birkaç yıl içinde bunlar standart şifrelemeyi çözebilir.
Burada kuantum iletişiminin ve ilgili “kuantum güvenli” şifreleme tekniklerinin uygulanmasını görüyoruz. Bunların her ikisi de, kuantum mekanik ilkelerine dayanan fiziksel olarak güvenli iletişim vaat eden kuantum anahtar dağıtımı (QKD) ve kuantum durumlarını daha büyük mesafeler boyunca ileten kuantum tekrarlayıcılar ile gelecekteki teknolojik gelişmelerin temelini oluşturuyor.
Yapılan araştırma, Alman Kuantum İletişimi Şemsiye Projesi’nin (SQuaD) bir bileşeni olarak gerçekleştirildi. Büyüme oranlarını, teknoloji yatırımını, yayıncılık ve patent faaliyetlerini ve bunların pazara hazırlanma durumunu, avantajlarını ve dezavantajlarını incelemek için niceliksel izleme yapıldı.
Çalışmada üç farklı kuantum iletişim nesli dikkate alınmaktadır. Hazırlama ve ölçme konseptini temel alan, kuantum anahtar dağıtımı (QKD) olarak bilinen, ilk nesilde kuantum durumları oluşturulup ölçülerek güvenli bir anahtar oluşturulur. Bu anahtar daha sonra gerçek mesajı kodlamak için kullanılır.
Bir saldırganın kuantum durumlarını gizlice dinlemeye veya kopyalamaya çalışması durumunda tespit edilebilir durum değişiklikleri olacaktır. Düzenleme ve ölçme QKD kullanarak güvenli iletişim halihazırda kamuya açıktır. Bununla birlikte, fahiş fiyat etiketi ve uzun güvenlik, sertifikasyon ve onay gereksinimleri listesi, şu anda geniş çapta benimsenmesini engelliyor.
Fotonik dolaşıklık kaynaklarına sahip kuantum anahtar dağıtımı (QKD), kuantum mekaniksel parçacıkların bağlanmasına yönelik benzersiz bir yöntem kullanarak ikinci nesilde güvenli iletişim sağlar. Bu bağlantıyı gizlice dinlemeye veya engellemeye yönelik herhangi bir çaba tespit edilebilir. Dolaşıklık tabanlı QKD hala başlangıç aşamasında olmasına ve yalnızca düşük anahtar hızlarına ulaşabilmesine rağmen, karmaşık iletişim ağları için gelecekte umut vaat ediyor.
Üçüncü nesilde, kuantum tekrarlayıcılardaki gelişmeler, dolanıklığın daha uzun mesafelere dağıtılmasına olanak tanıyor. Bu, QKD’nin menzilini büyük ölçüde genişletme potansiyeline sahiptir. Kuantum tekrarlayıcılar tarafından mümkün kılınan dağıtılmış kuantum hesaplama, kuantum bilgisayarların işleme kapasitesini önemli ölçüde artırabilir.
Toplum, kuantum tekrarlayıcıları özellikle BT güvenliği ve hayati altyapıların korunması açısından önemli buluyor çünkü bunlar gelecekteki kuantum iletişim ağlarının geliştirilmesine önemli bir katkı sağlayabiliyor. Ne yazık ki kuantum tekrarlayıcıların ticari olarak kullanılmadan önce hala ek araştırmalara ihtiyaç duyması gerekiyor.
Son patent başvuruları açısından anket, Avrupa Birliği’nin (toplamın %35’i), Amerika Birleşik Devletleri’nin (%29) ve Çin’in (%15) kuantum iletişim patentlemesinde yer alan ilk üç ülke olduğunu ortaya çıkardı. İşletmeler diğer sektörlerden daha fazla patent başvurusunda bulunabilirken (yaklaşık %70), araştırma grupları yine de teknolojik ilerlemeyi yönlendirmede önemli bir rol oynamaktadır (yaklaşık %30).
Kuantum iletişimiyle ilgili çok sayıda pazar çalışmasının analizi aynı zamanda sektörün ileriye dönük güçlü büyümesine de işaret ediyor. Pazar araştırmalarının çoğuna göre, 2023’te dünya çapında 1,7 milyar avroluk bir ciro bekleyebiliriz; bu rakamın 2030 yılına kadar potansiyel olarak 5,8 milyar avroya çıkması bekleniyor.
İncelenen çalışmaların çoğunda her yıl %15 ila %25 arasında bir aralık öngörülmektedir. Buna ek olarak, dünya çapındaki araştırma ve inovasyon planlarının incelenmesi, Güney Kore, Çin, ABD, Birleşik Krallık ve Japonya’nın kuantum iletişiminin stratejik önemini kabul ettiğini ve Almanya ve Avrupa Birliği’ne katılarak uygun finansman girişimlerini oluşturduğunu ortaya koyuyor.
Fraunhofer ISI’dan araştırmacılar Dr. Thomas Schmaltz ve Saarland Üniversitesi’nden Prof. Christoph Becher, Avrupa ve Almanya’daki hayati teknolojilerin korunması ihtiyacını vurgulayan bu makaleyi derlemek için birlikte çalıştılar: Siyasi ve ekonomik süreçlerin bütünlüğü, özel bilgilerin korunması, ve ulusal güvenlik güvenli iletişimle sağlanır.
Çalışma, Almanya ve Avrupa’nın kuantum iletişimi alanında teknolojik bağımsızlığını artırmak ve sistem düzeyinde gerekli teknolojileri kavramak ve yaratmak için aşılması gereken bazı önemli engelleri vurguluyor.
Geniş pazar dağıtımının gerekliliklerinden biri, mevcut çok yüksek altyapı maliyetlerini azaltmaktır; bir diğeri teknolojileri daha da geliştirmek; üçüncüsü ise BT güvenliği sorunları konusunda halkın ve kullanıcıların farkındalığının arttırılmasıdır.
Halkla ilişkiler ve eğitim girişimleri, Avrupa altyapısına yapılan yatırımlar, iş dünyasındaki son kullanıcılara yönelik satın alma teşvikleri ve sürekli kamu desteği, teknolojik egemenliğin güçlendirilmesine yardımcı olabilir. Ayrıca, AB üye devletlerinin yetkilileri birlikte yakın çalışmalı, onayın önündeki engelleri kaldırmalı ve iş dünyasına bilgi transferini teşvik etmelidir.
Kaynak: techxplore
