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最近の画期的な進歩により、量子コンピューティングの到来に関する問題は、「もし」から「いつ」に変わりました。 彼らは特定のタスクを一定のペースで達成できるでしょう 従来のコンピューターよりも数百倍、数千倍優れているため、現代のコンピューターでは解決できない問題の解決策を追求できるようになります。 メソッド。
最新の暗号化もそれらの疑問の 1 つです。 現在、宇宙の熱による死の前には古典的なコンピューターではおそらく解決できない素数によって保護されていますが、暗号化は量子の力によって広範囲に破られる可能性があります。
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幸いなことに、それは両刃の剣です。 量子物理学を使用して暗号化を強化し、現在および将来の両方の脅威からデータを保護することもできます。 それがどのように機能するか、そしてそれが今日実用的であるかどうかを知るために、私たちは CEO 兼社長の John Prisco 氏に話を聞きました。 量子交換、米国で利用可能な最初のファイバー量子ネットワーク。
デジタル トレンド: 量子コンピューターが従来の暗号の解読に優れている理由は何ですか?
ジョン・プリスコ氏、Quantum Xchange 社長兼 CEO: 量子コンピューターは 1 か 0 のビットを使用していないためです。 実際、彼らは同時に 1 にもゼロにもなり得る光子を使用しています。 これは、ビットが 1 か 0 の状態でしか存在できないため、今日私たちが使用している主要なコンピューターでは実行できない超並列処理機能にすぎません。
「本当の目標は量子素数コンピューターです。 そして、それは 10 秒で鍵を解読できるものです。」
つまり、「コンピューターはどのくらいの速さですべての本を読み、 米国議会図書館にあるものです。」 まあ、それはそれぞれの本を読むという観点から話されています シリアルに。 量子コンピューターが米国議会図書館の本を読み取る方法は、すべての本を同時に読み取ることになります。
最新の RSA 2048 暗号では、従来のコンピューターを使用してそのキーを総当たりで解読するには 10 億年かかります。 量子コンピューターなら約10秒で実行できる。
量子コンピューターが暗号化に対する真の脅威となるほど高度になるのはいつ頃になると思いますか?
量子超越性という概念があります。 たとえそれがそうであるように聞こえても、それはあまり面白くありません。 これは、量子コンピューターが従来の電子コンピューターよりも強力であることを意味します。 Googleは、昨年末までに量子超越性コンピューターを開発できると考えていた。
彼らは、今年末までに量子超越性コンピューターを実現する予定だと述べています。 つまり、RSA 2048 の解読には 10 億年かかるということですが、量子超越コンピュータではそれが 9 億年に短縮される可能性があります。 それはそれほど大きな進歩ではありません。
本当の目標は量子素数コンピューターです。 そして、それは 10 秒以内に鍵を解読できるものです。 そう考えると5年から10年くらいの期間だと思われます。
しかし私はいつも、そこに着くまでにどれくらいの時間がかかるかはほとんど関係ないとすぐに言います。 極悪非道な攻撃者は常にデータを収集しており、それは簡単すぎるため、常に実行されます。 彼らは政府の人事管理局からデータを収集したり、ロッキード・マーティンのF-35計画からデータを収集したりするだろう。 そして、鍵を解読してデータを開くことができる量子コンピューターを入手するまで、彼らはそれを続けるでしょう。
「…これで、誰もあなたのデータのロックを解除したり、データ ファイルを読み取ったりできないことが保証されます。」
あなたがスイスの銀行で、身元を秘密にしておきたい顧客がたくさんいるとします。 したがって、今日では、量子鍵を使用して暗号化することを本当に望んでおり、データが収集される危険にさらされたり、誰かがそれを解読できる量子コンピューターを所有することを心配したりすることは避けたいと考えています。
Quantum Xchange は、量子キーの使用を中心に構築されています。 それらがどのように機能し、それによってクラックが困難になるのか説明してもらえますか?
量子鍵は光子で構成されているという点で RSA 鍵とは異なります。 ポイント A からポイント B にキーを送信すると、キーも送信され、一緒に送信される各フォトンは 1 または 0 でエンコードされます。
誰かがその鍵を盗聴しようとした場合、ハイゼンベルクの不確定性原理により、誰かが盗聴しようとすると、 陽子のような光学粒子では量子の状態が変化するため、キーはデータのロックを解除するキーではなくなります。
重力と同じくらい不変の物理法則に依存しているため、誰もデータのロックを解除してデータ ファイルを読み取ることができないという保証が得られます。 鍵は誰かが触れても耐えられません。
「信頼できるノード」システムは、量子鍵を使用して範囲の問題を解決すると主張しています。 範囲の問題が発生するのはなぜですか? それをどのように解決しましたか?
量子鍵配布の欠点の 1 つは、鍵を送信できる距離がせいぜい約 100 キロメートルであることです。 おそらくそれが、米国での量子鍵配布の導入を遅らせた原因でしょう。
「誰かが量子鍵を解読するには、特別な状況が必要です。」
私たちが行ったことは、Battelle Memorial Laboratories と協力して、量子鍵が移動できる距離を延長する方法を考案したことです。 今では無制限の距離を移動できるようになりました。
私たちは、別の量子ケージ内で量子鍵をエンコードする方法を思いつきました。これにより、次のことが可能になります。 一度に数百キロメートルを送信し続けるが、不確実性を侵害しない 原理。
これを実現するには、この制限を乗り越えることが重要です。 これは大きな進歩であり、このテクノロジーを可能にするものです。
Quantum Xchange が「解読不可能な暗号化」の先駆けであると主張していることに気づきました。 それを文字通りにどのように受け取るべきでしょうか？ これは現在も将来も本当に壊れないのでしょうか？
このような大胆な主張をすると、常にあなたに異議を唱えようとする人々がいます。エンジニアまたは科学者のクラスとしての暗号学者は、そのコメントに異議を唱えるのが非常に得意です。
「これは一夜にして出現したテクノロジーではありません。 ジュネーブで10年間運営されています…」
しかし、私たちは物理法則に依存しているため、それはおそらく破ることができないことがわかります。 さて、誰かがそれを壊す可能性はゼロではないでしょうか? はい。 しかし、私たちはその可能性は非常に低いと考えています。 文字通り、誰かが量子鍵を解読するには異常な状況が必要です。
私が 100 万個のフォトンを送信し、最終的にそのうちの 100,000 個をまったく改ざんされていないものとして受け入れることになったとします。 もしあなたが私の量子鍵を傍受しようとする極悪人であれば、光子が 1 か 0 かを 90 万回正確に推測する必要があります。
数学的には、それは実現可能です。 しかし、私の世界、そして現実の世界ではそれは不可能です。
Quantum Xchange のソリューションは、量子コンピューターの脅威を阻止することだけに重点を置いているのでしょうか、それとも多くのシナリオに使用できるものですか?
一般的な使用例は、重要な情報を保護することです。 現在、ジュネーブでは政府の選挙管理によって、量子鍵保護を使用して投票データを送信するために使用されています。 これはハッカーによるデータの盗難を防ぐことを目的としています。 量子コンピューターが攻撃側であれば、量子暗号化は防御側になります。
これは一夜にして出現したテクノロジーではありません。 ジュネーブでは 10 年間稼働しており、Battelle の研究所では 5 年間稼働しています。 現在、ニューヨークで導入しています。 これは現在でも機能する装置であり、現在でも実行可能です。
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