Kluczowe dania na wynos
- Niedawne postępy w obliczeniach kwantowych budzą obawy, że przełomowe odkrycia mogą narazić dane użytkowników na ryzyko.
- Międzynarodowy zespół badawczy osiągnął teleportację na duże odległości przez 27 mil światłowodu, zgodnie z nowym artykułem.
- Jednym ze skutków ubocznych dla użytkowników z nadejściem obliczeń kwantowych jest to, że obecne schematy bezpieczeństwa mogą stać się łatwe do złamania.
Ostatnie postępy w obliczeniach kwantowych mogą oznaczać szybszy internet, ale budzą również obawy niektórych zwolenników prywatności, którzy ostrzegają, że przełomy kwantowe mogą narazić dane użytkowników na ryzyko.
Międzynarodowy zespół badawczy zrobił ostatnio krok w kierunku stworzenia wydajnego, skalowalnego „internetu kwantowego”. Według nowego artykułu w recenzowanym czasopiśmie PRX Quantum, zespół osiągnął trwałą, długodystansową teleportację przez 27 mil światłowodu. Funkcjonalny internet kwantowy radykalnie zmieniłby dziedziny bezpiecznej komunikacji, przechowywania danych i obliczeń.
„W tym nowym badaniu demonstrujemy teleportację kwantową fotonicznych stanów kwantowych”, powiedział współautor badania Daniel Oblak, adiunkt fizyki na Uniwersytecie w Calgary, powiedział w komunikacie prasowym. „Ta praca w bardzo wysokim stopniu spełnia standardy technologiczne wymagane dla kwantowego systemu internetowego.”
Quantum Internet może oznaczać szybszą komunikację
Naukowcy wykonali pomiary na dwóch systemach teleportacyjnych zbudowanych przez naukowców z C altech. Te stanowiska testowe sieci kwantowej wykorzystują najnowocześniejsze półprzewodnikowe detektory światła w kompaktowej konfiguracji opartej na światłowodach i oferują niemal autonomiczną akwizycję danych, kontrolę, monitorowanie, synchronizację i analizę.
„Jesteśmy podekscytowani nowymi wynikami”, powiedział współautor Panagiotis Spentzouris, szef programu nauki kwantowej Fermilab. „To kluczowe osiągnięcie na drodze do zbudowania technologii, która na nowo zdefiniuje sposób, w jaki prowadzimy globalną komunikację”.
Niedawny przełom w firmie Fermilab to tylko jeden z wielu najnowszych osiągnięć w dziedzinie obliczeń kwantowych. Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii Chin w Hefei opracowali komputer kwantowy, który jest 100 bilionów razy szybszy niż najszybsze superkomputery. Komputery kwantowe pozwalają na zastosowanie innej klasy algorytmów, które są niemożliwe do wykonania przez klasyczne komputery.
Quantum może złamać zabezpieczenia
Jednym ze skutków ubocznych dla użytkowników z nadejściem komputerów kwantowych jest to, że obecne schematy bezpieczeństwa mogą stać się łatwe do złamania. Przetwarzanie kwantowe może pozwolić złośliwym hakerom na złamanie zabezpieczeń protokołów internetowych, takich jak HTTPS i TLS wymaganych do bezpiecznego przeglądania, bankowości internetowej i zakupów online, powiedział Ulf Mattsson, główny strateg ds. bezpieczeństwa w firmie Protegrity zajmującej się cyberbezpieczeństwem.
„To zagrożenie może wpłynąć na wszystko, od komunikacji wojskowej po dokumentację medyczną” – dodał. „Zasadniczo miałoby to wpływ na prawie wszystkie dzisiejsze systemy, które wymagają bezpieczeństwa, prywatności lub zaufania.
Kolejnym zagrożeniem związanym z obliczeniami kwantowymi jest możliwość wypróbowania wielu, wielu permutacji naraz, co oznacza, że każdy system, który może być „brutalny wymuszony”, byłby szczególnie podatny. Na przykład RSA można złamać, jeśli można rozłożyć ogromne liczby; jednak technologie takie jak krypto krzywej eliptycznej (ECC) byłyby znacznie mniej podatne."
U. S. National Institute of Standards and Technology (NIST) pracuje nad post-kwantowym standardem kryptografii i planuje opublikować wersję roboczą za rok lub dwa, powiedział Mattsson.
Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Darmstadt ocenili nowe metody oparte na kryptografii kratowej, popularnej również w szyfrowaniu homomorficznym. „Nowe metody zostaną dodane do przeglądarek internetowych i innych aplikacji internetowych oraz zintegrowane ze standardowymi protokołami internetowymi, takimi jak HTTPS”, dodał Mattsson.
Prawie wszystkie dzisiejsze systemy wymagające bezpieczeństwa, prywatności lub zaufania zostałyby naruszone.
Nikt nie wie, jak szybko obliczenia kwantowe będą stanowić zagrożenie dla danych użytkowników, twierdzą eksperci. „Wszystko, co możemy zrobić, to tylko przewidywać”, powiedział ekspert ds. bezpieczeństwa danych Alan Myers w wywiadzie e-mailowym.
Najpotężniejsze obecnie zbudowane komputery kwantowe mają mniej niż 100 kubitów. IBM obiecuje komputer z 1000 kubitów do 2023 r. „Naukowcy szacują, że będą potrzebować komputera kwantowego z kilkoma tysiącami kubitów, aby móc przełamać obecne standardy szyfrowania” – dodał Myers.
Jedynym sposobem ochrony użytkowników Internetu jest wykorzystanie systemów wykorzystujących obliczenia kwantowe „do walki z ogniem, że tak powiem” – powiedział w e-mailu Ahmad Malkawi, dyrektor generalny Global Telecom, firmy zajmującej się Internetem Rzeczy. wywiad. Naukowcy pracują nad prawdziwym, losowym kluczem kwantowym generatorem liczb losowych (QRNG), który ma zostać uruchomiony w ciągu najbliższych kilku lat, powiedział.
Przetwarzanie kwantowe od dziesięcioleci było odległym marzeniem. Teraz, gdy komputery kwantowe zbliżają się do rzeczywistości, użytkownicy powinni intensywnie myśleć o bezpieczeństwie swoich danych.
