Войти
D-Russia.ru

Кризис традиционной криптографии наступит в течение пяти лет из-за квантовых вычислений — CTO Dell

3065
0
0
Квантовые вычисления
Квантовые вычисления.
Источник изображения: D-Russia.ru

Хотя сегодня ещё рано говорить о «смертном часе» традиционной криптографии, пора создавать «наборы навыков» в квантовых вычислениях, чтобы быть уверенными, что государства будут обладать необходимыми инструментами для борьбы с потенциальными киберугрозами в тот момент, когда квантовые технологии станут жизнеспособными – а произойдёт это в течение пяти лет, считает технический директор Dell (Chief Technology Officer, CTO) Джон Роес (John Roese), пишет ZDNet во вторник.

«Квантовое будущее» приближают крупные IT-компании. IBM заявляет о планах выпустить квантовый компьютер на 4000 кубитов к 2025 году. Это будет означать завершение экспериментальной стадии работы и позволит организациям покупать и использовать квантовые компьютеры. Соответственно, возникнет и необходимость в их внедрении в компаниях и в обслуживании.

Роес напоминает о том, как плохо было подготовлено техническое сообщество к появлению облачных вычислений – традиционных программистов хватало, а вот специалисты, умеющие работать с облачной архитектурой, оказались в дефиците.

Бизнес и университеты понимают ситуацию и делают попытки не допустить такого в случае с квантовыми вычислениями, отмечает он. Индустрии также следует подготовиться к грядущему «технологическому сдвигу», чтобы правительства и организации смогли полноценно использовать квантовые компьютеры в момент, когда они станут коммерчески доступны.

Квантовые технологии значительно отличаются и языками программирования, и логикой построения, и программным обеспечением, и инструментами, поэтому и «технарям», включая специалистам по обработке и анализу данных, придётся адаптироваться к новым условиям и приобрести новые навыки, сказал Роес.

По данным Dell, правительства разных стран уже выделяют средства – порядка 24 миллиардов долларов – на исследования и разработки, призванные развить компетенции в области квантовых технологий.

Хотя асимметричное шифрование с открытым ключом пока остаётся надёжным методом, развитие квантовых технологий уже сегодня демонстрирует те риски и угрозы, которые возникнут в будущем – данные, защита которых сегодня надёжна, окажутся беззащитны перед квантовыми вычислениями. Защищая сегодня персональные медицинские или финансовые данные, необходимо предусмотреть, чтобы они были защищены и 10 лет спустя.

 

Что такое квантовые вычисления и квантовые коммуникации

Квантовый компьютер использует привычную вычислительным машинам двоичную систему счисления, «внутри» у него только нули и единицы. Однако термин «кубит» (q-bit, «бит» квантового компьютера) принципиально отличен от бита: про состояние кубита в каждый момент времени нельзя сказать, что у него внутри — ноль или единица. Чтобы выяснить это, надо «снять» данные — открыть коробку с котом Шредингера и понять, жив кубит («1») или мертв («0»).

Аналогию «кубит как кот Шредингера» можно (и нужно) заменить несколько более сложной (хотя тоже примитивной) аналогией «кубит как электронное облако», то есть сфера, в каждой точке которой может находиться размазанный по орбите электрон. Эту сферу мысленно разрезаем (как пилой, пополам), чтобы «выловить» электрон в одной из двух получившихся полусфер. Практический смысл для конструктора квантового компьютера: если электрон в одной полусфере, значит, кубит на момент снятия информации находится в состоянии «1», если в другой — «0». До этого кубит находится в так называемой суперпозиции: оба его возможных состояния смешаны (однако сумма вероятностей состояний всегда равна 1). Едва измерение состояние кубита произошло — всё кончено, как в детской игре «Замри!» Информация о предыдущей «жизни» кубита разрушается, как коробка, в которой сидел кот.

Квантовые вычисления обеспечиваются возможностью зафиксировать взаимосвязь регистра (совокупности) кубитов, находящихся в суперпозиции. Кубиты можно ввести в так называемое запутанное (общее, единое) состояние, когда измерение одного кубита фиксирует не только его состояние (это состояние не определяется, напомним, выбором между «0» и «1», запутанность регистра кубитов хранит несопоставимо более богатый набор возможностей), но и состояние всех кубитов в регистре. Если N кубитов в регистре запутаны, тогда одной операцией квантовый компьютер может сразу, одновременно, обработать 2 в степени N бит данных.

Это дает, во-первых, грандиозный рост размерности обрабатываемых данных: при N=50 регистр запутанных кубитов эквивалентен по объёму хранимых данных 10 в 18-й степени бит. Во-вторых, становятся доступны некоторые задачи, недостижимые для классических компьютеров и имеющие важнейшее прикладное значение (например, преодоление криптозщиты).

Функция квантовых коммуникаций (технологически они самостоятельны по отношению к квантовым вычислениям, это совсем другая предметная область) состоит в обеспечении абсолютно защищённых коммуникаций. В отличие от квантовых вычислений, технологии квантовых коммуникаций уже готовы к практическому применению.

Права на данный материал принадлежат D-Russia.ru
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Проекты
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 06.07 21:02
  • 9583
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 06.07 19:52
  • 56
Гендиректор ОАК Слюсарь: испытания SSJ New с российскими двигателями начнутся осенью - Интервью ТАСС
  • 06.07 19:03
  • 3
Путин и отношения с Азербайджаном: фокус на Южном Кавказе (Al Mayadeen, Ливан)
  • 06.07 11:23
  • 17
Российские разведывательно-ударные мультикоптеры предложат на экспорт
  • 06.07 11:18
  • 461
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 06.07 10:46
  • 6
Новая турецкая малогабаритная крылатая ракета Bayraktar Kemankeş
  • 06.07 10:39
  • 176
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 06.07 07:42
  • 5
Российскую лазерную систему ПВО применят против украинского «Лютого»
  • 06.07 02:19
  • 4
В добавление к "Интеллектуальные способности высших военных командиров"
  • 05.07 18:04
  • 4
Эксперт Кузякин: Украина использует маркетинг для вербовки граждан России
  • 05.07 14:23
  • 11
В США порассуждали о новой роли стареющих штурмовиков A-10
  • 04.07 12:28
  • 1
«Испытано на российских беспилотниках»: Швеция признала начало поставок комплекса ПВО Tridon Mk2 на Украину
  • 04.07 11:48
  • 1
Путин: российские штурмовики "без всяких роботов" действуют эффективно
  • 04.07 11:22
  • 2
Тревожное решение США о приостановке поставок оружия Украине (The Economist, Великобритания)
  • 04.07 03:47
  • 1
Готова ли Европа к войне? (Financial Times, Великобритания)