Zakaj napredek kvantnega računalništva vzbuja pomisleke glede zasebnosti

Nedavni napredek na področju kvantnega računalništva bi lahko pomenil hitrejši internet, vendar vzbuja zaskrbljenost tudi med nekaterimi zagovorniki zasebnosti, ki opozarjajo, da bi kvantni preboj lahko ogrozil podatke uporabnikov.

Mednarodna raziskovalna skupina je pred kratkim naredila korak k izgradnji visoko zmogljivega, razširljivega "kvanta internet." Ekipa je dosegla trajno teleportacijo na dolge razdalje prek 27 milj optičnih vlaken, po a nov papir v recenzirani reviji PRX Quantum. Funkcionalni kvantni internet bi dramatično spremenil področja varne komunikacije, shranjevanja podatkov in računalništva.

"V tej novi študiji prikazujemo kvantno teleportacijo fotonskih kvantnih stanj," je soavtor študije Daniel Oblak, docent za fiziko na Univerzi v Calgaryju, je dejal v sporočilu za javnost. "To delo v zelo visoki meri izpolnjuje tehnološka merila, potrebna za kvantni internetni sistem."

Kvantni internet lahko pomeni hitrejšo komunikacijo

Raziskovalci so izvedli meritve na dveh teleportacijskih sistemih, ki so jih zgradili raziskovalci Caltecha. Te testne plošče za kvantno omrežje uporabljajo najsodobnejše polprevodniške detektorje svetlobe v kompaktnem nastavitev na podlagi vlaken in funkcija skoraj avtonomnega pridobivanja podatkov, nadzora, spremljanja, sinhronizacije, in analize.

"Navdušeni smo nad novimi rezultati," je soavtor Panagiotis Spentzouris, vodja programa za kvantno znanost Fermilab, je dejal v sporočilu za javnost. "To je ključni dosežek na poti do izgradnje tehnologije, ki bo na novo opredelila način globalne komunikacije."

Nedavni preboj v Fermilabu je le eden izmed številnih nedavni napredek v kvantnem računalništvu. Raziskovalci na Univerzi za znanost in tehnologijo Kitajske v Hefeiju 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 porušil varnost

Eden od stranskih učinkov za uporabnike s prihodom kvantnega računalništva je, da bi sedanje varnostne sheme lahko zlahka zlomili. Kvantno računalništvo bi lahko zlonamernim hekerjem omogočilo, da ogrozijo internetne protokole, kot sta HTTPS in TLS potreben za varno brskanje, spletno bančništvo in spletno nakupovanje, Ulf Mattsson, glavni varnostni strateg pri podjetje za kibernetsko varnost Protegrity, je dejal v e-poštnem intervjuju.

"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 poskusa veliko, veliko permutacije hkrati, kar pomeni, da bi bil vsak sistem, ki ga je mogoče "nasilno", še posebej občutljiv. RSA, na primer, se lahko pokvari, če lahko faktorizirate ogromne številke; vendar bi bile tehnologije, kot je kripto eliptična krivulja (ECC), veliko manj dovzetne."

Ameriški nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo (NIST) si prizadeva za standard postkvantne kriptografije in načrtuje, da bo osnutek objavil v enem ali dveh letih, je dejal Mattsson.

Raziskovalci na Tehnični univerzi v Darmstadtu so ocenili nove metode, ki temeljijo na kriptografiji z mrežo, ki je priljubljena 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.

Nihče ne ve, kako kmalu bo kvantno računalništvo ogrozilo podatke uporabnikov, pravijo strokovnjaki. "Vse, kar lahko naredimo, je, da ugibamo," je dejal strokovnjak za varnost podatkov Alan Myers v intervjuju po elektronski pošti.

Trenutno zgrajeni najmočnejši kvantni računalniki imajo manj kot 100 kubitov. IBM obljublja a 1000 qbit računalnik do leta 2023. "Raziskovalci ocenjujejo, da bodo potrebovali kvantni računalnik z več tisoč kubiti, da bi lahko kršili trenutne standarde šifriranja," je dodal Myers.

Edini način za zaščito uporabnikov interneta je uporaba sistemov, ki uporabljajo kvantno računalništvo "za boj proti ognju z ognjem, tako rekoč". Ahmad Malkawi, izvršni direktor Global Telecom, podjetja za internet stvari, je dejal v e-poštnem intervjuju. Raziskovalci delajo na pravem naključnem ključu Quantum Random Number Generator (QRNG), ki naj bi bil predstavljen v naslednjih nekaj letih, je dejal.

Kvantno računalništvo je že desetletja daljne sanje. Zdaj, ko se kvantni računalniki približujejo resničnosti, bi morali uporabniki močno razmišljati o varnosti svojih podatkov.