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前沿信息:为什么你可能会相信一台有秘密的量子计算机 即使是在互联网上

发布时间:2021-04-24 07:54:02  编辑:  来源:

最近小编发现有诸多的小伙伴们对于为什么你可能会相信一台有秘密的量子计算机 即使是在互联网上这个问题都颇为感兴趣的,大家也都想要及时了解到为什么你可能会相信一台有秘密的量子计算机 即使是在互联网上相关信息,那么小编今天就来为大家梳理下具体的关于这个问题的一些消息吧。

这是场景:您拥有敏感数据和惟独量子计算机才干解决的问题。你自己没有量子设备。你可以在量子计算机上买时间,但你不想泄露你的秘密。你能做什么?

新加坡和澳大利亚的研究人员于7月11日在Physical Review X上撰文,提出了一种安全使用量子计算机的方法,甚至可以在互联网上使用。该技术可以将您的数据和程序隐藏在计算机本身之外。他们早先的工作暗示这样的壮举是不可能的。

这种情况并非勉强附会。量子计算机承诺解决密码学,建模和机器学习,令人兴奋的政府和行业问题的新途径。此类问题可能涉及机密数据或具有商业敏感性。

技术巨头已经投资建设这样的计算机 - 并将其提供给用户。例如,IBM于今年5月17日宣布,它正在创造一台量子计算机,其中16个量子位可供公众免费在云上使用,以及一个17比特的原型商用处理器。

17个量子比特不足以超越当今世界上的超级计算机,但随着量子计算机获得量子比特,它们有望超越我们今天所拥有的任何机器的能力。这应该会推动对访问的需求。

“我们正在研究如果你只是从笔记本电脑上通过互联网与量子计算机进行交互,我们会发现什么是可能的。我们发现隐藏一些有趣的计算是可能的,”量子中心的首席研究员Joseph Fitzsimons说。新加坡国立大学的技术(CQT)和新加坡科技与设计大学(SUTD)的副教授,他领导了这项工作。

量子计算机通过处理存储在量子态中的信息位来工作。与我们的常规(即经典)计算机中的二进制位不同,每个都是0或1,量子位可以是0和1的叠加。量子位也可以纠缠,这被认为对量子计算机的功率至关重要。

Fitzsimons及其同事设计的方案为测量驱动的量子计算形式提供了保密。

在该方案中,量子计算机通过将其所有量子位置成特别类型的纠缠态来准备。然后通过逐个测量量子位来执行计算。用户为每次测量提供逐步指令:这些步骤对输入数据和程序进行编码。

研究人员之前已经表明,可以制作或测量量子比特以向量子计算机传达指令的用户可以伪装他们的计算。这篇新论文将这种力量扩展到了那些只能发送经典位的用户 - 即我们现在大多数人。

这是令人惊讶的,因为一些计算机科学定理意味着当惟独经典通信可用时加密量子计算是不可能的。

安全的希翼来自量子计算机,不知道测量序列的哪些步骤做什么。量子计算机无法分辨哪些量子位用于输入,哪些用于操作,哪些用于输出。

“这非常令人兴奋。你可以利用基于测量的量子计算模型的独特功能 - 信息流经状态的方式 - 作为隐藏服务器信息的加密工具,”CQT团队成员Tommaso Demarie说道。和SUTD。

尽管量子计算机的所有者可以尝试对所执行的测量序列进行逆向工程,但是关于每个步骤的作用的含糊性导致对所进行的计算的许多可能的解释。真正的计算隐藏在众多中,就像大海捞针一样。

随着量子比特的数量,这组解释迅速增长。Fitzsimons说:“所有可能计算的集合都是指数级大 - 这是我们在论文中证明的事情之一 - 因此推测实际计算的几率是指数级的。” 还有一个问题是:在推测变得容易的所有可能的计算中,故意义的计算是否如此罕见?这就是研究人员接下来需要检查的内容。

澳大利亚墨尔本皇家理工大学量子计算与通信技术中心的Nicolas Menicucci和SUTD的Atul Mantri是这项工作的合着者。

“量子计算机在90年代成名,发现它们可能会破坏一些经典的加密方案 - 但也许量子计算将以使云计算的未来变得安全而闻名,”Mantri说。

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