Квантовий комп'ютер впорався із завданням, яке звичайний вирішував би 20 років: деталі

Група китайських учених із Шанхайського університету заявила, що використовувала квантовий комп'ютер, вироблений канадською компанією D-Wave Systems, для злому криптографічних алгоритмів. Про це пише газета South China Morning Post.

Повідомляється, що вчені успішно атакували алгоритми Present, Gift-64 і Rectangle. Усі вони представляють структуру SPN (Substitution-Permutation Network), яка є частиною основи для вдосконаленого стандарту шифрування (AES), що широко використовується у військових і фінансових колах. Наприклад, AES-256 вважається найкращим із доступних методів шифрування і часто називається шифруванням військового рівня.

"Це перший випадок, коли справжній квантовий комп'ютер представляє реальну і суттєву загрозу для безлічі повномасштабних структурованих алгоритмів SPN, які використовуються сьогодні", — йдеться в рецензованій статті.

За словами дослідників, точний пароль поки що невідомий, проте вони підійшли до його отримання ближче, ніж будь-коли. Вчені вважають, що цей прорив являє собою "реальну і суттєву загрозу" для давно існуючого механізму захисту, який, зокрема, використовують банки і армія.

Як зазначають у виданні, D-Wave Systems спочатку розробила квантовий комп'ютер D-Wave Advantage для вирішення деяких практичних завдань. Так, Lockheed Martin використовувала машину для тестування програмного забезпечення управління винищувачами, а Google — для завдань, пов'язаних із розпізнаванням зображень. D-Wave Advantage використовує алгоритм, званий квантовим відпалом, який дає змогу швидко розв'язувати математичні завдання.

Автори публікації зазначають, що роботу D-Wave Advantage можна порівняти з наведенням м'яча на найнижчу точку місцевості з пагорбами і долинами. Якщо традиційні алгоритми досліджують усі можливі шляхи цією місцевістю, вимагаючи, щоб м'яч неодноразово піднімався й опускався, то квантові технології дають змогу м'ячу безпосередньо прокласти тунель до найнижчої точки.

"Очікується, що під час цього дослідження в майбутньому буде створено обчислювальну архітектуру, яка об'єднає алгоритми штучного інтелекту з квантовими ефектами і математичними методами", — зазначив керівник дослідження Ван Чао.

За даними компанії Zapata AI, не так давно вважалося, що злам криптографічних схем за допомогою потужних квантових комп'ютерів може статися не раніше, ніж через 10-20 років. Наприклад, 2020 року понад половина опитаних експертів передбачили, що існує щонайменше 50%-ва ймовірність того, що протягом наступних 15 років виникне значна квантова загроза шифруванню з відкритим ключем. Однак зараз є підстави вважати, що це станеться раніше.

Нагадай, група вчених під керівництвом Google представила нові докази того, що на сучасних квантових пристроях середнього масштабу можна запускати продуктивні схеми, недосяжні для класичних обчислювальних систем.

Також повідомлялося, що нова технологія вчених з Токійського університету може зробити обчислення швидшими. За їхніми словами, такі методи, як дифракційне лиття, можуть подолати різні проблеми, пов'язані з оптичними обчисленнями.