Квантовые компьютеры угрожают системам шифрования

11 Марта, 2016 14:23
Владимир Смирнов
Ученые из MIT представили очередной квантовый компьютер, устройство которого весьма "просто" – он состоит из пяти кубитов, однако обладает большим потенциалом. Масшабируемость позволит увеличить систему до размеров, который позволит ей легко взломать, скажем, алгоритм RSA. Дело в том, что большинство современных технологий шифрования основаны на вычислительной сложности разложения на множители больших чисел, однако квантовые компьютеры «щелкают как орехи» задачи именно такого плана. А ведь речь идет о технологиях защиты банковских карт, государственных тайн и другой информации сравнимой ценности.

Вкратце напомним, чем отличаются квантовые компьютеры от традиционных, в которых возможны 2 значения бита: 0, либо 1. Квантовые компьютеры основаны на элементах атомных размеров – «кубитах» – обладающих крайне любопытным свойством, относящимся к сфере явлений квантового характера. За счет явления квантовой суперпозиции кубиты могут хранить оба значения одновременно. К примеру, для разложения на множители числа 15, которое является минимально возможным для применения алгоритма Питера Шора, обычно требуется около 12 кубитов, однако теперь ученые из МIT и Инсбрукского университета смогли сократить количество кубитов до 5 – т.е. до 5 атомов. Атомы удерживаются в специальной ионной «ловушке» за счет лазерных импульсов.

Важным отличием нового варианта квантового компьютера является то, что его будет в принципе легко масштабировать – просто прибавив атомы и лазеры. Самое важное во всей истории, как подчеркнул Айзек Чуанг, профессор МIT и руководитель группы разработчиков, это то, что она доказывает возможность построить такой квантовый компьютер для выполнения алгоритма Шора, для масштабирования которого будет достаточно просто добавить конструктивных элементов. Т.е. задача переведена из плоскости теоретической физики в плоскость инженерную. Хотя времени до полноценного квантового компьютера на вашем столе пройдет еще немало, хотя бы в силу огромных затрат на возможное масштабирование, требуемых на нынешнем уровне развития технологии.

Но инженерные задачи будут решены, и тому времени, когда это произойдет, очень многим нужно будет решить казалось бы уже решенные задачи защиты конфиденциальной информации своей и клиентов по-новому. Такой компьютер сможет легко взломать алгоритм RSA, и АНБ США уже серьезно отнеслось к этой перспективе. В январе на сайте этой организации появился FAQ на тему возможностей квантовой технологии. Из него и из заявлений Чуанга следует, что прогресс квантовых компьютеров означает устаревание технологий шифрования, основанных на сложности разложения чисел на множители – а, повторим, сегодня такие технологии распространены очень широко.

 

Материалы по теме:

Комментарии: