Прорив у квантових обчисленнях. Дослідники вперше згенерували сертифіковану випадковість – чому це важливо

Юлія Фещенко

Редакторка новин MC.today

Дослідники досягли прориву у квантових обчисленнях, який має важливе значення до наближення ери практичного використання квантових комп’ютерів. За допомогою одного з таких пристроїв вони змогли виконати завдання, яке до того було не під силу жодному із сучасних суперкомп’ютерів.

Науковці вперше за допомогою квантового комп'ютера змогли здійснити генерацію сертифікованої випадковості. Фото: Depositphotos

Група науковців з JPMorganChase, Quantinuum, Аргонської національної лабораторії, Національної лабораторії Оук-Ридж та Техаського університету в Остіні опублікували в Nature результати експерименту, що має важливе значення для подальшого розвитку криптографії.науки про математичні методи забезпечення конфіденційності, цілісності і автентичності

Використовуючи 56-кубітнийкубіт – це одиниця квантової інформації, квантовий аналог біта квантовий комп’ютер, команда вперше успішно продемонструвала сертифіковану випадковість. Цей процес передбачає генерацію випадкових чисел на квантовому комп’ютері, а потім використання класичного суперкомп’ютера для перевірки того, що числа справді випадкові та створені нещодавно. Це досягнення назвали важливим кроком на шляху до використання квантових комп’ютерів для виконання практичних завдань, які наразі неможливі з класичними системами.

Читайте також: Google працює над квантовим проривом? Топменеджер розповів, що може змінитися в найближчі роки

Сертифікований протокол випадковості вперше у 2018 році здійснив професор інформатики Техаського університету в Остіні Скотт Ааронсон, забезпечивши теоретичну основу для виконання завдань такого штибу. Втім, тоді він не знав, як довго доведеться чекати на реалізацію такого проєкту. Зараз він вважає, що команда дослідників зробила успішний перший крок до використання квантових комп’ютерів для генерації сертифікованих випадкових бітів для реальних криптографічних програм.

Квантові комп’ютери мають обчислювальну потужність, яка набагато перевищує навіть найпотужніші класичні системи. Так, торік одразу дві команди – одна з Quantinuum та JPMorganChase і друга з Google – оголосили, що вже домоглися так званої квантової переваги, тобто змогли виконати завдання, непідвладне жодному суперкомп’ютеру. Однак тоді вони були ще далекі від практичного застосування цих технологій.

Як зазначається, класичні комп’ютери не здатні генерувати справді випадкові числа для зламу криптографічних кодів,криптографічний код – математична формула, що описує процеси шифрування і розшифрування, в яких відкритий текст зашифровується алгоритмами у сполучення з ключем – словом, числом або фразою тому їх зазвичай поєднують з апаратним генератором випадкових чисел. Проте цю випадковість можна «підмінити», тобто зловмисники за низки умов усе ж можуть отримати доступ до конфіденційних даних. Здатність згенерувати сертифіковану випадковість, як зауважили дослідники, зводить можливість злому таких мереж практично до нуля.

• Нагадаємо, раніше ми переповідали, що в MIT наблизились до створення масштабованих квантових суперкомп’ютерів, а німецька компанія Equal1 представила Bell-1 – перший квантовий сервер, що працює від розетки.