Hvorfor Quantum Computing Advances vækker bekymringer om privatlivets fred

Nylige fremskridt inden for kvanteberegning kan betyde et hurtigere internet, men det vækker også bekymring blandt nogle fortalere for privatlivets fred, som advarer om, at kvantegennembrud kan bringe brugernes data i fare.

Et internationalt forskerhold tog for nylig et spring i retning af at bygge et højtydende, skalerbart "kvante internet." Holdet opnåede vedvarende, langdistance teleportering gennem 27 miles af optisk fiber, ifølge a nyt papir i det peer-reviewede tidsskrift PRX Quantum. Et funktionelt kvanteinternet ville dramatisk ændre områderne for sikker kommunikation, datalagring og computing.

"I denne nye undersøgelse demonstrerer vi kvanteteleporteringen af ​​fotoniske kvantetilstande," medforfatter Daniel Oblak, en assisterende professor i fysik ved University of Calgary, sagde i en pressemeddelelse. "Dette arbejde opfylder i meget høj grad de teknologiske benchmarks, der kræves for et kvanteinternetsystem."

Kvanteinternet kan betyde hurtigere kommunikation

Forskerne udførte målingerne på to teleporteringssystemer bygget af Caltech-forskere. Disse kvantenetværkstestsenge bruger avancerede solid-state lysdetektorer i en kompakt fiberbaseret opsætning og har næsten autonom dataindsamling, kontrol, overvågning, synkronisering, og analyse.

"Vi er begejstrede for de nye resultater," medforfatter Panagiotis Spentzouris, leder af Fermilab kvantevidenskabsprogram, sagde i en pressemeddelelse. "Dette er en nøglepræstation på vejen til at opbygge en teknologi, der vil omdefinere, hvordan vi udfører global kommunikation."

Det seneste gennembrud hos Fermilab er blot et af en række seneste fremskridt inden for kvanteberegning. Forskere ved University of Science and Technology of China i Hefei har udviklet sig en kvantecomputer, der er 100 billioner gange hurtigere end de hurtigste supercomputere. Kvantecomputere tillader en anden klasse af algoritmer, som er umulige for klassiske computere at udføre.

Quantum kunne bryde sikkerheden

En bivirkning for brugere med fremkomsten af ​​kvantecomputere er, at nuværende sikkerhedsordninger kan blive nemme at bryde. Quantum computing kunne tillade ondsindede hackere at kompromittere internetprotokoller såsom HTTPS og TLS påkrævet for sikker browsing, netbank og online shopping, Ulf Mattsson, chefsikkerhedsstrateg ved cybersikkerhedsfirmaet Protegrity, sagde i et e-mailinterview.

"Denne trussel kan påvirke alt fra militær kommunikation til sundhedsjournaler," tilføjede han. "I bund og grund vil næsten alle nutidens systemer, der kræver sikkerhed, privatliv eller tillid, blive påvirket.

En anden trussel ved kvanteberegning er evnen til at prøve mange, mange permutationer på én gang, hvilket betyder, at ethvert system, der kan være 'brute force', vil være særligt modtageligt. RSA, for eksempel, kan brydes, hvis du kan faktorisere enorme tal; Imidlertid ville teknologier som elliptisk kurvekrypto (ECC) være meget mindre modtagelige."

U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST) arbejder hen imod en post-kvantekryptografistandard og planlægger at offentliggøre et udkast om et eller to år, sagde Mattsson.

Forskere ved det tekniske universitet i Darmstadt evaluerede nye metoder baseret på gitterkryptering, også populære inden for homomorf kryptering. "De nye metoder vil blive tilføjet til webbrowsere og andre internetapplikationer og integreret med standard internetprotokoller som HTTPS," tilføjede Mattsson.

Ingen ved, hvor hurtigt kvanteberegning vil være en trussel mod brugernes data, siger eksperter. "Alt vi kan gøre er at gætte" sagde datasikkerhedsekspert Alan Myers i et e-mailinterview.

De mest kraftfulde kvantecomputere, der i øjeblikket er bygget, er alle mindre end 100 qubits. IBM lover en 1.000 qubit computer inden 2023. "Forskere vurderer, at de får brug for en kvantecomputer med flere tusinde qubits for at kunne bryde nuværende krypteringsstandarder," tilføjede Myers.

Den eneste måde at beskytte internetbrugere på er at bruge systemer, der bruger kvantecomputere "til at bekæmpe ild med ild, så at sige." Ahmad Malkawi, sagde administrerende direktør for Global Telecom, en Internet of Things-virksomhed, i et e-mailinterview. Forskere arbejder på en ægte tilfældig nøgle Quantum Random Number Generator (QRNG), som forventes at blive lanceret i de næste par år, sagde han.

Quantum computing har været en fjern drøm i årtier. Nu hvor kvantecomputere kommer tættere på virkeligheden, burde brugerne tænke grundigt over sikkerheden af ​​deres data.