Квантовые компьютеры могут скрывать данные пользователя даже от самих себя

Москва, 18:23, 13 Июл 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Исследователи из Сингапура и Австралии предлагают способ безопасного использования квантового компьютера даже в Интернете. Эта техника может скрыть ваши данные и программу от самого компьютера.

Квантовые компьютеры обещают новые пути решения проблем криптографии и моделирования.
Технологические гиганты уже инвестируют в создание таких компьютеров и делают их доступными для сторонних пользователей. Например, IBM 17 мая этого года объявила о том, что она делает квантовый компьютер с 16 квантовыми битами, доступным для общественности бесплатно в облаке, а также коммерческий процессор с разрешением в 17 кубитов.

Семнадцати кубитов недостаточно, чтобы превзойти нынешние суперкомпьютеры, но поскольку ожидается, что квантовые компьютеры превысят возможности любой машины, которую мы имеем сегодня дома, то это должно стимулировать спрос на доступ.

Квантовые компьютеры работают путем обработки бит информации, хранящейся в квантовых состояниях. В отличие от бинарных битов на наших обычных компьютерах, кубиты могут быть в суперпозициях 0 и 1. Кубиты также могут быть запутаны, что считается решающим для мощности квантового компьютера.

Схема, разработанная математиком Фицсимонсом и его коллегами, привносит секретность в форму квантовых вычислений, основанных на состояниях.

В этой схеме квантовый компьютер готовится, помещая все его кубиты в особый тип запутанных состояний. Затем выполняется вычисление, в котором пользователь предоставляет пошаговые инструкции для каждого состояния: этапы кодируют как входные данные, так и программу.

Исследователи ранее показали, что пользователи, которые могут создавать или измерять кубиты для передачи инструкций квантовому компьютеру, могут маскировать свои вычисления. Новая статья расширяет эту возможность для пользователей, которые пока могут отправлять только классические биты, то есть большинству из нас, на данный момент.

Надежда на безопасность исходит от квантового компьютера, не знающего, какие шаги последовательности измерений делаются. Квантовый компьютер не может определить, какие кубиты использовались для входов, которые для операций и которые для выходов.

Хотя владелец квантового компьютера может попытаться перестроить последовательность выполненных измерений, двусмысленность в отношении роли каждого шага приводит ко многим возможным интерпретациям того, что было сделано. Истинный расчет скрыт среди многих вариантов, как игла в стоге сена.

Множество интерпретаций быстро растет с числом кубитов. Остается один вопрос: могли ли осмысленные вычисления быть настолько редкими среди всех возможных, что угадывание стало проще? Это то, что исследователи должны проверить далее.