Već se pola godine, gotovo u potpunoj tišini, u Hrvatskoj provodi jedan od najvažnijih tehnoloških projekata budućnosti – razvoj kvantne komunikacijske infrastrukture, odnosno kvantnog Interneta.

Na razvoju i uspostavi takve mreže od početka godine radi konzorcij Hrvatske kvantne komunikacijske infrastrukture (CroQCI) koji okuplja devet partnera, a čiji su pokretači znanstvenici iz Laboratorija za fotoniku i kvantnu optiku Instituta Ruđer Bošković koje predvode Martin Lončarić i Mario Stipčević.

Dvojac s IRB-a, usput rečeno, u svjetskom je znanstvenom vrhu što se tiče razvoja kvantnih komunikacija.

Glavne prednosti
Sada, kroz projekt napokon imaju mogućnost prenijeti u realan svijet ono što godinama razvijaju u laboratoriju. “Kvantna kriptografija napokon izlazi na ulicu”, šali se Stipčević, voditelj Laboratorija za fotoniku i kvantnu optiku IRB-a. A njezin “izlazak na ulicu” omogućen je EuroQCI inicijativom Europske komisije kojoj je cilj uspostaviti kvantnu komunikacijsku infrastrukturu na području cijele Unije.

Konzorcij CroQCI, kojeg koordinira Hrvatska akademska i istraživačka mreža (Carnet), prošle se godine tako prijavio na program Digitalna Europa te osigurao 10 milijuna eura za razvoj hrvatske kvantne komunikacijske infrastrukture. Polovica ovog iznosa, budući da pola mora osigurati država, doći će iz NPOO-a.

Martin Lončarić s IRB-a, koji je kao hrvatski pregovarač sudjelovao u inicijativi pokretanja EuroQCI-a, objašnjava da se radi o dugoročnom programu i razvoju. Prvo će države članice raditi na razvoju svoje terestrijalne infrastrukture, nakon čega će se ići na prekograničnu kvantnu komunikaciju. Paralelno Europska svemirska agencija radi i na kvantom satelitu Eagle-1.

“U sklopu projekta mi ne razvijamo nešto što je jeftino i jednostavno i što ćemo moći koristiti za godinu dana u svakom kućanstvu. Projekt je mnogo složeniji jer se radi o vrlo kompliciranoj tehnologiji koja je strahovito skupa. Naš projekt je demonstracijski i prvi korak prema razvoju kvantnog interneta”, objašnjava Stipčević

Postavljanje temelja ove mreže posebno je važno jer živimo u informatičkom dobu u kojem se dobar dio komunikacije odvija putem interneta. A on, zbog kibernetičkih napada i razvoja kvantnih računala, postaje sve nesigurnije mjesto. Enkripcija je stoga, kaže Stipčević, postala ključna u komunikacijama, a ona je pod konstantnim prijetnjama.

Odgovor na ove prijetnje upravo je kvantna kriptografija. Ona, ističe Stipčević, ne samo da je potpuno neprobojna već omogućuje i detekciju napada. Upravo na počecima razvoja takve mreže radi predan tim CroQCI konzorcija. Paralelno na razvoju mreže rade sve zemlje EU-a.

“Trenutno smo u postupku dizajniranja hardverskih komponenata koje će činiti sustave prijamnika, predajnika, kvantnog operatera, potom kvantne prijamne stanice koja se sastoji od optičkog dijela, sofisticirane brze akvizicijske elektronike računalnih programa za naknadnu obradu…

To je jedna faza, a druga je dizajn topologije mreže, pronalaženje raspoloživih resursa optičkih vlakana, planiranje, provlačenje neki novih trasa između čvorova eksperimentalne hrvatske kvantne mreže”, nabraja sav posao Martin Lončarić dodajući da bi sve trebalo biti gotovo do srpnja 2025.

“Kada projekt završi, u Hrvatskoj će postojati nekoliko sigurnih čvorova kvantne komunikacijske mreže koja će biti povezana infrastrukturom neosvijetljenih optičkih vlakana. U čvorovima će biti hardverski sustavi za kvantnu komunikaciju”, najavljuje Lončarić dodajući da je projekt velika prilika da domaća industrija zakorači u kvantnu tehnologiju. “

Nadamo se da će nam se priključiti informatičke i tehnološke kompanije kako bi zajedno napravili što kvalitetniju opremu, a koja bi se kasnije mogla pretvoriti u nešto komercijalno”, ističe Stipčević. Naime, dodaje Lončarić, prioritet je EuroQCI-a da se sve što je moguće razvija u Europi i tako podiže tehnološka spremnost europskih kompanija.

U eri kvantnog
Važan će doprinos tome dati i partner u projektu – Pomorski centar za elektroniku (PCE) – koji ima nekoliko desetljeća iskustva u sofisticiranim hardverskim sustavima za klasičnu kriptografiju, a sada će u njih ugraditi i dio nužan za kvantnu tehnologiju. A kako se radi o iznimno složenom te skupom projektu i infrastrukturi, ideja je da je, za početak, koristi kritična infrastruktura.

Sve je ovo, mali, ali vrlo važan korak u kojem Hrvatska može imati važnu ulogu u razvoju kvantne tehnologije. Pamet imamo, no moramo, kaže Lončarić, napraviti transfer znanja na industriju.

A po znanju smo, zahvaljujući znanstvenicima s IRB-a, u svjetskom vrhu. Naime, Mario Stipčević i Martin Lončarić su još 2019. s kolegama iz Velike Britanije i Austrije proveli eksperiment prve prave kvantne mreže temeljene na kvantno spregnutim fotonima u kojoj su spojili čak osam korisnika.

Ovo je bio ogroman znanstveni napredak budući da se do tada kvantna komunikacija temeljila na “linkovima” između dvije točke te su njegovi rezultati objavljeni u znanstvenom časopisu Science Advances. Već 2021., prvi su put u svijetu, s kolegama iz Italije i Slovenije, kvantnom komunikacijom spojili tri različite zemlje. Na temelju istraživanja i eksperimenata znanstvenika, EU je i krenula u razvoj europske kvantne komunikacijske mreže.

Sada, u počecima njezina razvoja Hrvatska ima priliku pozicionirati se u razvoju tehnologije budućnosti jer živimo u vremenu brzog informatičkog napretka, a koje neminovno vodi u kvantno. U tom kvantnom svijetu Europa je odlučila razvijati vlastitu tehnologiju, a Hrvatska ima svog “konja za utrku”.