Ключевые выводы
- Недавние достижения в области квантовых вычислений вызывают опасения, что прорывы могут подвергнуть риску данные пользователей.
- Международная исследовательская группа достигла дальней телепортации через 27 миль оптического волокна, согласно новой статье.
- Одним из побочных эффектов появления квантовых вычислений для пользователей является то, что существующие схемы безопасности могут легко взломаться.
Недавние достижения в области квантовых вычислений могут означать более быстрый Интернет, но это также вызывает обеспокоенность у некоторых защитников конфиденциальности, которые предупреждают, что квантовые прорывы могут подвергнуть риску данные пользователей.
Международная исследовательская группа недавно предприняла шаг к созданию высокопроизводительного, масштабируемого «квантового интернета». Согласно новой статье в рецензируемом журнале PRX Quantum, команда добилась устойчивой телепортации на большие расстояния через оптическое волокно длиной 27 миль. Функциональный квантовый интернет кардинально изменит области безопасной связи, хранения данных и вычислений.
«В этом новом исследовании мы демонстрируем квантовую телепортацию фотонных квантовых состояний», - заявил в пресс-релизе соавтор исследования Дэниел Облак, доцент кафедры физики Университета Калгари. «Эта работа в очень высокой степени соответствует технологическим критериям, необходимым для квантовой интернет-системы».
Квантовый Интернет может означать более быструю связь
Исследователи провели измерения на двух системах телепортации, построенных исследователями Калифорнийского технологического института. Эти испытательные стенды для квантовых сетей используют современные твердотельные детекторы света в компактной оптоволоконной установке и обеспечивают почти автономный сбор данных, управление, мониторинг, синхронизацию и анализ.
«Мы в восторге от новых результатов», - сказал в пресс-релизе соавтор Панайотис Спентзоурис, руководитель программы квантовой науки Fermilab. «Это ключевое достижение на пути к созданию технологии, которая изменит то, как мы осуществляем глобальную коммуникацию».
Недавний прорыв в Фермилабе - лишь одно из ряда недавних достижений в области квантовых вычислений. Исследователи из Университета науки и технологий Китая в Хэфэе разработали квантовый компьютер, который в 100 триллионов раз быстрее, чем самые быстрые суперкомпьютеры. Квантовые компьютеры позволяют использовать другой класс алгоритмов, которые не могут выполняться классическими компьютерами.
Quantum может взломать систему безопасности
Одним из побочных эффектов появления квантовых вычислений для пользователей является то, что существующие схемы безопасности могут легко взломаться. Квантовые вычисления могут позволить злоумышленникам скомпрометировать интернет-протоколы, такие как HTTPS и TLS, необходимые для безопасного просмотра, онлайн-банкинга и онлайн-покупок, сказал в интервью по электронной почте Ульф Маттссон, главный специалист по безопасности компании Protegrity, специализирующейся на кибербезопасности.
«Эта угроза может затронуть все, от военной связи до медицинских карт», - добавил он. «По сути, это повлияет почти на все современные системы, которые требуют безопасности, конфиденциальности или доверия.
Еще одна угроза квантовых вычислений - это возможность попробовать много-много перестановок одновременно, а это означает, что любая система, которая может быть подвергнута «грубой принудительной обработке», будет особенно восприимчива. RSA, например, можно сломать, если вы сможете разложить на множители огромные числа; однако такие технологии, как криптосистема с эллиптическими кривыми (ECC), будут гораздо менее восприимчивы».
Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) работает над стандартом постквантовой криптографии и планирует опубликовать проект через один или два года, сказал Мэттссон.
Исследователи из Технического университета Дармштадта оценили новые методы, основанные на решетчатой криптографии, также популярной в гомоморфном шифровании. «Новые методы будут добавлены в веб-браузеры и другие интернет-приложения и интегрированы со стандартными интернет-протоколами, такими как HTTPS», - добавил Мэттссон.
Почти все современные системы, требующие безопасности, конфиденциальности или доверия, будут затронуты.
Никто не знает, как скоро квантовые вычисления станут угрозой для данных пользователей, говорят эксперты. «Все, что мы можем сделать, - это предположить», - сказал в интервью по электронной почте эксперт по безопасности данных Алан Майерс.
Все самые мощные квантовые компьютеры, построенные в настоящее время, имеют размер менее 100 кубитов. IBM обещает компьютер на 1000 кубитов к 2023 году. «По оценкам исследователей, им понадобится квантовый компьютер с несколькими тысячами кубитов, чтобы иметь возможность взломать существующие стандарты шифрования», - добавил Майерс..
Единственный способ защитить интернет-пользователей - это использовать системы, использующие квантовые вычисления, «чтобы, так сказать, тушить огонь огнем», - заявил в электронном письме Ахмад Малкави, генеральный директор Global Telecom, компании, занимающейся Интернетом вещей. интервью. По его словам, исследователи работают над квантовым генератором случайных чисел (QRNG) со случайным ключом, запуск которого ожидается в ближайшие несколько лет.
Квантовые вычисления десятилетиями были несбыточной мечтой. Теперь, когда квантовые компьютеры приближаются к реальности, пользователи должны серьезно задуматься о безопасности своих данных.
