Ključni izsledki
- Nedavni napredek kvantnega računalništva vzbuja zaskrbljenost, da bi lahko preboji ogrozili podatke uporabnikov.
- Mednarodna raziskovalna skupina je po novem dokumentu dosegla teleportacijo na dolge razdalje prek 27 milj optičnih vlaken.
- Eden od stranskih učinkov za uporabnike s pojavom kvantnega računalništva je, da bi trenutne varnostne sheme lahko zlahka zlomili.
Nedavni napredek na področju kvantnega računalništva bi lahko pomenil hitrejši internet, vendar vzbuja tudi pomisleke med nekaterimi zagovorniki zasebnosti, ki opozarjajo, da bi lahko kvantni preboji ogrozili podatke uporabnikov.
Mednarodna raziskovalna skupina je nedavno naredila korak k izgradnji visoko zmogljivega, razširljivega "kvantnega interneta". Ekipa je dosegla trajno teleportacijo na dolge razdalje skozi 27 milj optičnih vlaken, glede na nov članek v recenzirani reviji PRX Quantum. Funkcionalen kvantni internet bi dramatično spremenil področja varne komunikacije, shranjevanja podatkov in računalništva.
"V tej novi študiji prikazujemo kvantno teleportacijo fotonskih kvantnih stanj," je v sporočilu za javnost dejal soavtor študije Daniel Oblak, docent za fiziko na Univerzi v Calgaryju. "To delo v zelo visoki meri izpolnjuje tehnološka merila uspešnosti, ki so potrebna za kvantni internetni sistem."
Kvantni internet lahko pomeni hitrejšo komunikacijo
Raziskovalci so izvedli meritve na dveh teleportacijskih sistemih, ki so jih zgradili raziskovalci C altecha. Te preskusne naprave za kvantna omrežja uporabljajo najsodobnejše polprevodniške svetlobne detektorje v kompaktni nastavitvi, ki temelji na optičnih vlaknih, in imajo skoraj avtonomno pridobivanje podatkov, nadzor, spremljanje, sinhronizacijo in analizo.
"Navdušeni smo nad novimi rezultati," je v sporočilu za javnost dejal soavtor Panagiotis Spentzouris, vodja kvantnega znanstvenega programa Fermilab. "To je ključni dosežek na poti do gradnje tehnologije, ki bo na novo opredelila, kako vodimo globalno komunikacijo."
Nedavni preboj v Fermilabu je le eden od številnih nedavnih dosežkov na področju kvantnega računalništva. Raziskovalci na Univerzi za znanost in tehnologijo Kitajske v Hefeiju so razvili kvantni računalnik, ki je 100 bilijonov-krat hitrejši od najhitrejših superračunalnikov. Kvantni računalniki omogočajo drugačen razred algoritmov, ki jih klasični računalniki ne morejo izvesti.
Quantum bi lahko zlomil varnost
Eden od stranskih učinkov za uporabnike s prihodom kvantnega računalništva je, da bi trenutne varnostne sheme lahko postalo zlomljivo. Kvantno računalništvo bi lahko zlonamernim hekerjem omogočilo, da ogrozijo internetne protokole, kot sta HTTPS in TLS, ki so potrebni za varno brskanje, spletno bančništvo in spletno nakupovanje, je v intervjuju po elektronski pošti povedal Ulf Mattsson, glavni varnostni strateg pri podjetju za kibernetsko varnost Protegrity.
"Ta grožnja bi lahko vplivala na vse, od vojaških komunikacij do zdravstvenih kartotek," je dodal. »V bistvu bi bili prizadeti skoraj vsi današnji sistemi, ki zahtevajo varnost, zasebnost ali zaupanje.
Druga grožnja kvantnega računalništva je zmožnost poskusiti veliko, veliko permutacij hkrati, kar pomeni, da bi bil vsak sistem, ki ga je mogoče "surovo prisiliti", še posebej dovzeten. RSA, na primer, je mogoče pokvariti, če lahko faktorizirate ogromne številke; vendar bi bile tehnologije, kot je kripto z eliptično krivuljo (ECC), veliko manj dovzetne."
Ameriški nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo (NIST) si prizadeva za postkvantni kriptografski standard in načrtuje objavo osnutka v enem ali dveh letih, je dejal Mattsson.
Raziskovalci na Tehnični univerzi v Darmstadtu so ocenili nove metode, ki temeljijo na mrežni kriptografiji, priljubljeni tudi pri homomorfnem šifriranju. "Nove metode bodo dodane spletnim brskalnikom in drugim internetnim aplikacijam ter integrirane s standardnimi internetnimi protokoli, kot je HTTPS," je dodal Mattsson.
Prizadeti bi bili skoraj vsi današnji sistemi, ki zahtevajo varnost, zasebnost ali zaupanje.
Nihče ne ve, kako kmalu bo kvantno računalništvo grožnja podatkim uporabnikov, pravijo strokovnjaki. "Vse, kar lahko naredimo, je ugibati," je v intervjuju po elektronski pošti dejal strokovnjak za varnost podatkov Alan Myers.
Vsi najzmogljivejši trenutno zgrajeni kvantni računalniki imajo manj kot 100 kubitov. IBM obljublja računalnik s 1000 kubiti do leta 2023. "Raziskovalci ocenjujejo, da bodo potrebovali kvantni računalnik z več tisoč kubiti, da bi lahko zlomili trenutne standarde šifriranja," je dodal Myers.
Edini način za zaščito uporabnikov interneta je uporaba sistemov, ki uporabljajo kvantno računalništvo "tako rekoč za boj proti ognju z ognjem," je v elektronskem sporočilu dejal Ahmad Malkawi, izvršni direktor Global Telecoma, podjetja interneta stvari intervju. Raziskovalci delajo na resničnem kvantnem generatorju naključnih števil (QRNG), ki naj bi bil predstavljen v naslednjih nekaj letih, je dejal.
Kvantno računalništvo je že desetletja le sanje. Zdaj, ko se kvantni računalniki približujejo realnosti, bi morali uporabniki dobro razmisliti o varnosti svojih podatkov.
