Hack obiecuje bezpieczne obliczenia kwantowe w domu

Nigdy w historii kwestie związane z prywatnością danych i kodów nie były omawiane z większą pilnością niż w obecnej erze przetwarzania w chmurze i sztucznej inteligencji. W miarę jak komputery kwantowe staną się coraz potężniejsze, ludzie będą starali się z nich korzystać przy zapewnieniu pełnego bezpieczeństwa i prywatności w sieciach, a nasze nowe wyniki stanowią skokową zmianę możliwości w tym zakresie.

Kilku wiodących dostawców usług w chmurze, takich jak Google, Amazon i IBM, już osobno oferuje pewne elementy obliczeń kwantowych. Ochrona prywatności i bezpieczeństwa danych klientów jest istotnym wstępem do rozszerzania i rozszerzania ich wykorzystania oraz opracowywania nowych aplikacji w miarę postępu technologicznego. Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców zajmujących się fizyką na Uniwersytecie Oksfordzkim stawia czoła tym wyzwaniom.

„Po raz pierwszy pokazaliśmy, że do obliczeń kwantowych w chmurze można uzyskać dostęp w praktyczny i skalowalny sposób, który zapewni jednocześnie ludziom pełne bezpieczeństwo danych i prywatność, a także możliwość weryfikacji ich autentyczności” – powiedział. Profesor David Lucasktóry jest współkierownikiem zespołu badawczego Fizyki Uniwersytetu Oksfordzkiego i głównym naukowcem w brytyjskim Centrum Obliczeń Kwantowych i Symulacji, kierowanym przez Fizykę Uniwersytetu Oksfordzkiego.

W nowym badaniu naukowcy zastosowali podejście zwane „ślepym przetwarzaniem kwantowym”, które łączy dwie całkowicie oddzielne jednostki obliczeń kwantowych – potencjalnie osobę w domu lub w biurze uzyskującą dostęp do serwera w chmurze – w całkowicie bezpieczny sposób. Co najważniejsze, ich nowe metody można rozszerzyć na duże obliczenia ilościowe.

Wykorzystując ślepe obliczenia kwantowe, agenci mogą uzyskać zdalny dostęp do komputerów kwantowych w celu przetwarzania tajnych danych przy użyciu tajnych algorytmów, a nawet weryfikowania wyników bez ujawniania żadnych przydatnych informacji. Urzeczywistnienie tej koncepcji to ogromny krok naprzód zarówno w dziedzinie obliczeń kwantowych, jak i zapewnienia bezpieczeństwa naszych informacji w Internecie Doktor Peter Dermotaz Uniwersytetu Fizyki w Oksfordzie.

Eksperymenty z obliczeniami kwantowymi w Beecroft Facility na Uniwersytecie Fizyki w Oksfordzie. Źródło zdjęcia: David Nadlinger, Fizyka Uniwersytetu Oksfordzkiego.

Naukowcy stworzyli system obejmujący łącze światłowodowe pomiędzy serwerem obliczeń kwantowych a prostym urządzeniem wykrywającym fotony, czyli cząstki światła, na samodzielnym komputerze, który zdalnie uzyskuje dostęp do usług w chmurze. Pozwala to na tak zwane ślepe obliczenia kwantowe w sieci. Każde obliczenie wiąże się z korektą, którą należy zastosować do wszystkiego, co następuje, i wymaga informacji w czasie rzeczywistym, aby zachować zgodność z algorytmem. Aby to osiągnąć, badacze wykorzystali unikalną kombinację pamięci kwantowej i fotonów.

Odkrycia mogą ostatecznie doprowadzić do komercyjnego opracowania urządzeń, które można podłączyć do laptopów, aby chronić dane podczas korzystania z usług przetwarzania w chmurze kwantowej.

Naukowcy zajmujący się obliczeniami kwantowymi i technikami fizycznymi na Uniwersytecie Oksfordzkim mają dostęp do najnowocześniejszych technologii Laboratorium Beecroftzostał specjalnie zaprojektowany, aby stworzyć stabilne i bezpieczne warunki, w tym wyeliminować wibracje.

Pieniądze na badania pochodziły z Brytyjskie Centrum Obliczeń Kwantowych i Symulacji (QCS), Prace trwają we współpracy z naukowcami z brytyjskiego Narodowego Centrum Obliczeń Kwantowych, Université Paris-Sorbonne, Uniwersytetu w Edynburgu i Uniwersytetu Maryland.

W czasopiśmie opublikowano badanie zatytułowane „Ślepe weryfikowalne obliczenia kwantowe z wykorzystaniem uwięzionych jonów i pojedynczych fotonów” Listy z przeglądu fizycznego.