Šifruotas kvantinis skaičiavimas. Kai jis nori nežinios

Kvantinės technologijos atveria naujas koncepcijas kompiuteriams, siekiant apsaugoti įvesties-išvesties skaičiavimo duomenų konfidencialumą. Tyrėjai iš Vienos universiteto, Singapūro technologijos ir dizaino universiteto bei Milano politechnikos universiteto parodė, kad ne tik kvantinės optinės sistemos nėra ypač tinkamos kai kuriems kvantiniams skaičiavimams, bet ir gali efektyviai koduoti susijusius įvesties ir išvesties duomenis . Ši vadinamosios kvantinės homomorfinės kriptografijos demonstracija dabar paskelbta „NPJ Quantum Information“.

Kvantiniai kompiuteriai žada ne tik puikiai atlikti klasikines mašinas atliekant tam tikras užduotis, bet ir išlaikyti duomenų konfidencialumą. Saugus kompiuterių perdavimas tapo dar svarbesniu klausimu nuo debesų kompiuterijos ir debesų tinklų naudojimo. Ypač įdomus gebėjimas panaudoti kvantinę technologiją, kad būtų užtikrintas besąlygiškas saugumas, o tai reiškia, kad nereikia daryti prielaidų apie galimą priešininko galybę.

Siūlomi įvairūs kvantiniai protokolai, kurie visi kelia pavojų „išteklių“ skaičiavimo veiklai ir saugumui. Pavyzdžiui, klasikinius protokolus riboja smulkūs skaičiavimai arba jų saugumas. Priešingai, homomorfinis kvantinis kodavimas yra viena perspektyviausių saugaus deleguoto skaičiavimo schemų. Čia kliento duomenys yra užšifruoti, kad serveris galėtų juos apdoroti, nors ir negali jų iššifruoti. Be to, skirtingai nei kiti protokolai, skaičiuojant kliento serveriui nereikia bendrauti, o tai žymiai pagerina protokolo veikimą ir praktiškumą.

Austrijos, Singapūro ir Italijos mokslininkai, vadovaujami Vienos universiteto profesoriaus Philipo Walterio, bendradarbiavo kurdami naują kvantinės skaičiavimo protokolą, kuriame klientas galėjo užšifruoti savo įvestį, kad kompiuteris nieko apie tai negalėtų žinoti. jie vis dar gali atlikti matematiką. Po skaičiavimo klientas gali iššifruoti išvesties duomenis, kad galėtų perskaityti skaičiavimo rezultatą. Eksperimentinei demonstracijai komanda naudojo kvantinę šviesą, susidedančią iš atskirų fotonų, kad atliktų vadinamąjį homomorfinį kvantinį kodavimą kvantinės eisenos procese. Kvantiniai pasivaikščiojimai yra įdomūs ypatingos kvantinio skaičiavimo reikšmingumo pavyzdžiai, nes juos sunku klasikiniams kompiuteriams, o realu pavieniams fotonams.

Milano politechnikos universitete pastatyta integruota fotonų platforma kartu su nauju teoriniu pasiūlymu, sukurtu Singapūro technologijos ir dizaino universitete, Vienos universiteto mokslininkas pademonstravo užšifruotų duomenų saugumą, tyrė vis didėjantį skaičiavimo elgesio sudėtingumą. .

Komanda sugebėjo parodyti, kad šifruotų duomenų saugumas gerėja didėjant kvantinės eisenos skaičiavimo greičiui. Be to, naujausi teoriniai darbai rodo, kad būsimi eksperimentai su skirtingais fotoniniais laisvės laipsniais taip pat pagerins duomenų saugumą. ateityje galima numatyti tolesnes optimizacijas. „Mūsų rezultatai rodo, kad saugumo lygis dar labiau pagerėja, nes didėja duomenis pernešančių fotonų skaičius“, – sako Philipas Walteris. kvantinis skaičiavimas ateityje. “

Nuoroda. Ioannis Unner, Ioannis Pizios, Si-Hui Tan, Aditya N. Sharma, Joseph F. Fitzsimons, Roberto Osellame ir Philip Walther „Eksperimentinis kvantinis homomorfinis kodavimas“, 2021 m. Vasario 5 d. „NPj Quantum“ informacija:
DOI: 10.1038 / s41534-020-00340-8:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.