Key takeaways
- De senaste framstegen inom kvantberäkning väcker farhågor om att genombrott kan utsätta användarnas data för fara.
- Ett internationellt forskarlag uppnådde långdistansteleportering genom 27 miles optisk fiber, enligt en ny tidning.
- En bieffekt för användare med tillkomsten av kvantberäkning är att nuvarande säkerhetssystem kan bli lätta att bryta.
De senaste framstegen inom kvantberäkning kan innebära ett snabbare internet, men det väcker också oro bland vissa integritetsförespråkare som varnar för att kvantgenombrott kan utsätta användarnas data för fara.
Ett internationellt forskarlag tog nyligen ett steg mot att bygga ett högpresterande, skalbart "kvantinternet". Teamet uppnådde ihållande, långdistansteleportering genom 27 miles av optisk fiber, enligt en ny artikel i den peer-reviewade tidskriften PRX Quantum. Ett funktionellt kvantinternet skulle dramatiskt förändra områdena säker kommunikation, datalagring och datoranvändning.
"I den här nya studien demonstrerar vi kvantteleporteringen av fotoniska kvanttillstånd", säger studiens medförfattare Daniel Oblak, biträdande professor i fysik vid University of Calgary, i ett pressmeddelande. "Detta arbete uppfyller i mycket hög grad de tekniska riktmärken som krävs för ett kvantinternetsystem."
Quantum Internet kan innebära snabbare kommunikation
Forskarna utförde mätningarna på två teleporteringssystem byggda av C altech-forskare. Dessa kvantnätverk testbäddar använder state-of-the-art solid-state ljusdetektorer i en kompakt fiberbaserad installation och har nästan autonom datainsamling, kontroll, övervakning, synkronisering och analys.
"Vi är glada över de nya resultaten", sa medförfattaren Panagiotis Spentzouris, chef för Fermilabs kvantvetenskapsprogram, i ett pressmeddelande. "Detta är en nyckelprestation på vägen mot att bygga en teknik som kommer att omdefiniera hur vi bedriver global kommunikation."
Det senaste genombrottet hos Fermilab är bara ett av ett antal senaste framsteg inom kvantberäkning. Forskare vid University of Science and Technology i Kina i Hefei har utvecklat en kvantdator som är 100 biljoner gånger snabbare än de snabbaste superdatorerna. Kvantdatorer tillåter en annan klass av algoritmer som är omöjliga för klassiska datorer att utföra.
Quantum Could Break Security
En bieffekt för användare med tillkomsten av kvantberäkningar är att nuvarande säkerhetssystem kan bli lätta att bryta. Quantum computing kan tillåta skadliga hackare att äventyra internetprotokoll som HTTPS och TLS som krävs för säker surfning, onlinebanker och onlineshopping, sa Ulf Mattsson, chefssäkerhetsstrateg på cybersäkerhetsföretaget Protegrity, i en e-postintervju.
"Detta hot kan påverka allt från militär kommunikation till hälsojournaler", tillade han. "I huvudsak skulle nästan alla dagens system som kräver säkerhet, integritet eller förtroende påverkas.
Ett annat hot med kvantberäkning är förmågan att prova många, många permutationer på en gång, vilket innebär att alla system som kan vara "brute forcerade" skulle vara särskilt mottagliga. RSA, till exempel, kan brytas om du kan faktorisera enorma siffror; dock skulle teknik som elliptisk kurvkrypto (ECC) vara mycket mindre mottaglig."
U. S. National Institute of Standards and Technology (NIST) arbetar mot en post-kvantkrypteringsstandard och planerar att publicera ett utkast om ett eller två år, sa Mattsson.
Forskare vid tekniska universitetet i Darmstadt utvärderade nya metoder baserade på gitterkryptografi, även populära inom homomorf kryptering. "De nya metoderna kommer att läggas till webbläsare och andra internetapplikationer och integreras med vanliga internetprotokoll som HTTPS", tillade Mattsson.
Nästan alla dagens system som kräver säkerhet, integritet eller förtroende skulle påverkas.
Ingen vet hur snart kvantberäkning kommer att vara ett hot mot användarnas data, säger experter. "Allt vi kan göra är att gissa", sa datasäkerhetsexperten Alan Myers i en e-postintervju.
De mest kraftfulla kvantdatorerna som för närvarande är byggda är alla mindre än 100 qubits. IBM lovar en 1 000 qubit-dator till 2023. "Forskare uppskattar att de kommer att behöva en kvantdator med flera tusen qubits för att kunna bryta nuvarande krypteringsstandarder", tillade Myers.
Det enda sättet att skydda internetanvändare är att använda system som använder kvantberäkning "för att bekämpa eld med eld, så att säga", sa Ahmad Malkawi, VD för Global Telecom, ett Internet of Things-företag, i ett e-postmeddelande intervju. Forskare arbetar på en sann slumpmässig nyckel Quantum Random Number Generator (QRNG) som förväntas lanseras under de närmaste åren, sa han.
Quantum computing har varit en fjärran dröm i decennier. Nu när kvantdatorer närmar sig verkligheten borde användare tänka hårt på säkerheten för sina data.
