Kinijos Mokslo ir technologijos universiteto inžinieriai sukūrė bet kokio sudėtingumo kriptografinių sistemų dešifravimo sistemos prototipą. Technologija pagrįsta nauju kvantinių kompiuterių projektavimo būdu – mokslininkai įrodė praktinę galimybę sukurti kvantinę atmintį, labai smarkiai priartinančią bet kokį nekvantinį šifravimą nulaužiančių kvantinių schemų atsiradimą.
Kinijos Mokslo ir technologijos universiteto inžinieriai sukūrė bet kokio sudėtingumo kriptografinių sistemų dešifravimo sistemos prototipą.
Kvantų fizikas Zhou Zongquan (dešinėke) teigia manantis, kad palaipsniui bus sukurtas kodus nulaužiantis kvantinis kompiuteris
© University of Science and Technology of China
Technologija pagrįsta nauju kvantinių kompiuterių projektavimo būdu – mokslininkai įrodė praktinę galimybę sukurti kvantinę atmintį, labai smarkiai priartinančią bet kokį nekvantinį šifravimą nulaužiančių kvantinių schemų atsiradimą. Mokslininkai pažymėjo, kad sukurta sistema dabar negali būti naudojama kodams nulaužti, tačiau tai pirmas žingsnis universalaus dešifratoriaus link.
Kaip praneša „South China Morning Post“, kvantiniai kompiuteriai teoriškai gali nulaužti bet kokį šifruotą pranešimą per kelias valandas, ar vos minutes, tačiau tokiems skaičiavimams reikėtų dešimčių milijonų kubitų – subatominėmis dalelėmis pernešamų kvantinės informacijos vienetų. Todėl egzistuojančios sistemos, kuriose kubitai skaičiuojami šimtais, tinkami tik tam tikroms užduotims, kurios nėra labai praktiškai naudingos.
Manyta, kad esamą nekvantinę kriptografiją galinčių įveikti kvantinių sistemų gali tekti laukti ne vieną dešimtmetį. Tačiau pagrindinio Kinijos technologijos universiteto mokslininkų komanda sugalvojo, kaip galima apeiti vieną iš fundamentalių kvantinių kompiuterių apribojimų ir iš esmės paspartinti tokių mašinų atsiradimą.
Profesoriaus Zhou Zongquan vadovaujama inžinierių grupė sukūrė kvantinę atmintį – kristalų naudojimu pagrįstą naują atminties įrenginį, tarpines kubitų kvantines būsenas maždaug valandą.
Lig šiol manyta, kad kvantinės atminties sukurti neįmanoma. To neleidžia pati kubitų prigimtis – kubito kvantinės būsenos įrašymas yra tolygus jos išmatavimui, o būsenos išmatavimas sukelia kvantinės sistemos kolapsą. Kubitą galima tik kokiu nors būdu užkonservuoti. Tačiau ir tai tebuvo teoriniai pasvarstymai. Kinų mokslininkai pareiškė atlikę tai praktikoje – užkonservavo kubitų būseną kristaluose, ir atliko tai patikimai ir ne pakartojamai.
Kriptografijos šifrų nulaužimo idėjos esmė – turintys kvantinę atmintį (išsaugantys kubitų būseną kristale) kvantiniai kompiuteriai galės atnaujinti atliekamų skaičiavimų informaciją ir, analizuodami apsaugotus duomenis, parinkti atitinkamą kodą. Pirmame tyrimų etape mokslininkai nutarė, kad tokiam kompiuteriui reikės ~10 tūkst. kubitų, o ne šimtų tūkstančių ar milijonų, kaip manyta iki šiol.
„Eksperimentų rezultatai rodo, kad ši idėja veikia“, – pareiškė Zongquan.
Projekto autorių publikuotame straipsnyje tvirtinama, kad naująją atmintį turintys kvantiniai kompiuteriai galės atlikti sudėtingus skaičiavimus, tarkime, didelių pirminių skaičių faktorizavimą duomenims dešifruoti, naudodami gerokai mažiau kubitų, nei kvantinės atminties neturintys kvantiniai kompiuteriai. Tuo pačiu kūrėjai pripažino, kad eksperimentinio prietaiso praktikoje panaudoti kol kas negalima, nes įrodytas tik principinis jo sukūrimo galimumas.
Prototipe naudojamas lazeris, kai tuo tarpu praktiškai kodų nulaužimo mašinai kurti reikės architektūros, galinčios apdoroti mikrobangas. Be to, norint sukurti tokį kompiuterį, būtinas visiškai naujas valdymo metodų rinkinys ir kristalas, kurio sudėtyje yra įvairių retųjų žemių elementų.
„Manau, esamą kriptografinę apsaugą galintys įveikti kvantiniai kompiuteriai bus kuriami tolydžiai, žingsnis po žingsnio. Vargu ar jis rasis iš niekur ir per dieną pakeis pasaulį. Tačiau, gali būti, aš klystu“, – pareiškė tyrimo vadovas.
Kaip bebūtų, dabar kinų mokslininkai turi bazinę platformą ir atitinkamo įrenginio kūrimo kelrodį. Ilgalaikėje perpektyvoje kvantiniai kompiuteriai sugebės greitai dešifruoti sudėtingiausius šifrus ir kodus – tai pravers ne tik nulaužiant nekvantines kompiuterių sistemas, tačiau ir pažangiausiems teorinės fizikos ir chemijos skaičiavimams.
