網際網路已經誕生半個世紀，最近業界開始競相開發在不影響便利性和開放文化的前提下徹底防止非法竊取資訊的技術。未來50年的目標是，實施被視爲終極通訊網的「量子網際網路」。隨着新冠疫情蔓延，遠程交流成爲常態，通訊基礎設施要實施前所未有的安全也是促進該技術開發的原動力之一。
量子網際網路示意圖
日本Mercari公司、東京大學和大阪大學等的研究人員計劃在5年内建立起採用新方式的短距離通訊網。中國、美國和歐洲也在推進相關研發。在網際網路已經成爲社會通訊基礎設施的今天，網際網路將從追求便捷連接的時代進入到追求安全的新階段。
網際網路起源於約50年前科學家們透過網路交換資料。相隔兩地的人可以利用網際網路自由聯繫，基於這種便利性，網際網路隊形變換成了商業用途的基礎設施。但隨着資訊傳播量的增加，網路攻擊等負面影響也越來越引人關注。新冠疫情下，很多以前只在工作場所進行的對話和開展的業務都變成經由網路來完成。遠程交流正在逐漸普及，作爲社會基礎設施，確保網路安全成爲當務之急。
即便是現在的網際網路，爲避免被第三者看見，大部分通訊資訊也都會進行加密。不過，包括國家管理在内，截獲資訊的方法非常多，資訊安全依然受到威脅。
量子網際網路被認爲是理想的網際網路，導入了在微觀世界成立的「量子力學」法則，即使與1000公里以外的人交流，原則上來說也不會泄露資訊。
其關鍵在於一種看起來可以讓資訊瞬間行程的技術，即「量子隱形傳態」技術。目前的網際網路是將資訊轉換成燈火信號進行交換，而量子網際網路利用微弱的光粒子——「光量子」來傳遞資訊。將向全球新搭建的通訊網傳送光量子。根據量子力學法則，資訊將伴隨發送端的光量子瞬間抵達接收端，就好像是「瞬間行程魔法」一樣。
遠距離發送資訊的關鍵是在中繼點保持量子態的機制。目前的主流方法是將光量子的量子態更換爲其他物質的狀態暫時保存。
資訊絕對不會被竊取的量子網際網路之所以備受期待還有其他理由。隨着新一代超高速電腦「量子電腦」的性能提高，當前的網際網路使用的密碼將會被輕鬆破解。量子電腦時代需要新的通訊基礎設施。將來也許會連接量子電腦，實施普通家庭也可以遠程利用強大的計算能力的雲服務。
由Mercari公司和東京大學等14家組織的30名研究人員組成的「量子網際網路特別工作群組」在2月份公開的白皮書（業務計劃書）中，公佈了建立量子網際網路測試環境的方針。2021年度還將開始搭建10～20公里的分支通訊網。
量子網際網路的安全將進一步提高＝圖片由大阪大學提供
Mercari公司高級研究員永山翔太表示：「將篩選出只有實際進行測試才能發現的課題。」爲確保測試所需的資金，首先將努力得到國家專案的採納，還考慮以民間爲主進行籌資。屆時打算徵集大量企業參與。
目前的網際網路也是現在的美國國防部高級研究計劃局（DARPA）於1969年連接4個研究所，在研究人員的主導下促進普及的。
關於量子網際網路，美國2020年提出了在芝加哥和波士頓建立多個測試用通訊網的計劃。歐洲共同體（EU）也正在荷蘭建設連接阿姆斯特丹和代爾夫特等4座城市的100公里長測試環境。中國還沒有公佈具體的專案，但好像也在致力於量子網際網路的研究。
日本2020年制定的量子技術創新戰略將推動各項技術的開發。不過，把量子網際網路測試用通訊網的運行視爲2029年度以後的課題。這樣下去的話，日本將落後於其他各國。
日本於2020年全球率先公開了類比量子網際網路環境的類比網路等，在研究方面有一定的存在感。
在量子電腦領域，日本的研究人員雖然提出了理論，但實際研究卻是美國IBM和谷歌及加拿大D-Wave Systems等公司領軍。要想在量子網際網路研究的實用化階段也發揮存在感，必須建立能做各種實驗的環境。
採用量子力學的通訊已經有「量子加密通訊」方式，透過量子力學機制發送擷取加密資訊内容的「密鑰」。東芝公佈了商業化計劃。中國將在北京和上海之間設置2000公里的通訊網。
不過，從量子加密通訊的原理來看，最多只能在幾百公里的通訊距離内確保完全安全。因爲中繼點還存在資訊泄露的風險。網際網路等長距離通訊離不開量子網際網路。量子網際網路在中繼點也能保持量子態，安全更高。
量子網際網路也有缺點。要想保持量子態，必須有線發送資訊。這樣將無法使用目前的網際網路已經普及的無線通信網「Wi-Fi」。屆時可能會根據更重視便利性還是更重視安全的需求，分爲不同的用途進行利用。
日文：大越優樹，《日本經濟新聞》，2021年3月8日
中文：JST客觀日本編輯部
