Komputery kwantowe mogą stanowić większe zagrożenie niż sztuczna inteligencja
Opublikowany: 2018-02-07Obliczenia kwantowe mogą stanowić większe obciążenie dla firm niż komputerowy błąd Y2K pod koniec lat 90.
Elon Musk, Stephen Hawking i inni ostrzegają przed sztuczną inteligencją pasów startowych, ale może istnieć bardziej bezpośrednie zagrożenie: obliczenia kwantowe. Może stanowić większe obciążenie dla firm niż błąd komputerowy Y2K pod koniec lat 90-tych.
Komputery kwantowe są prosto z science fiction.
Weźmy pod uwagę „problem komiwojażera”, w którym sprzedawca musi odwiedzić określony zestaw miast, każde tylko raz, i wrócić do pierwszego miasta najefektywniejszą możliwą trasą.
Wraz ze wzrostem liczby miast problem staje się wykładniczo złożony. Na przykład, obliczenie najbardziej wydajnej trasy między 22 miastami zajęłoby laptopowi 1000 lat. Komputer kwantowy mógłby to zrobić w ciągu kilku minut, a może nawet sekund.
Komputery kwantowe V/s Komputery klasyczne
W przeciwieństwie do klasycznych komputerów, w których informacje są reprezentowane w zerach i jedynkach, komputery kwantowe opierają się na cząstkach zwanych bitami kwantowymi lub kubitami. Mogą one zawierać wartość 0 lub 1 lub obie wartości jednocześnie — superpozycja oznaczona jako „0+1”. Rozwiązują problemy, przedstawiając jednocześnie wszystkie możliwości i mierząc wyniki. Jest to równoważne otwarciu zamka szyfrowego poprzez jednoczesne wypróbowanie każdej możliwej liczby i sekwencji.
Albert Einstein był tak sceptyczny wobec splątania, jednej z pozostałych zasad mechaniki kwantowej, że nazwał to „upiornym działaniem na odległość” i powiedział, że to niemożliwe. „Bóg nie gra w kości ze wszechświatem” – przekonywał. Ale, jak napisał później Hawkings, Bóg może mieć „kilka sztuczek w rękawie”.
Choć może się to wydawać szalone, IBM, Google, Microsoft i Intel twierdzą, że zbliżają się do uruchomienia komputerów kwantowych. IBM już teraz oferuje wczesne wersje obliczeń kwantowych jako usługę w chmurze dla wybranych klientów.
Wyścig do budowy komputerów kwantowych
Toczy się globalny wyścig między firmami technologicznymi, wykonawcami usług obronnych, uniwersytetami i rządami w celu zbudowania zaawansowanych wersji, które obiecują rozwiązanie niektórych z największych tajemnic wszechświata – i umożliwią otwarcie praktycznie każdej zabezpieczonej bazy danych na świecie.
Współczesne systemy bezpieczeństwa są chronione standardowym algorytmem szyfrowania zwanym RSA (od nazwiska wynalazców Rona Rivesta, Adi Shamira i Leonarda Adlemana). Działa na zasadzie znajdowania czynników pierwszych bardzo dużych liczb, zagadki, którą należy rozwiązać. Łatwo jest zredukować małą liczbę, taką jak 15, do jej czynników pierwszych (3 x 5), ale faktoryzacja liczb za pomocą kilkuset cyfr jest niezwykle trudna i może zająć dni lub miesiące przy użyciu konwencjonalnych komputerów.
Jednak według IEEE Spectrum niektóre komputery kwantowe również pracują nad tymi obliczeniami . Komputery kwantowe mogą pewnego dnia skutecznie stanowić szkielet do poufnej komunikacji, kont bankowych i baz danych haseł.
Polecany dla Ciebie:
Jak Metaverse zmieni indyjski przemysł motoryzacyjny?
Co oznacza przepis anty-profitowy dla indyjskich startupów?
W jaki sposób start-upy Edtech pomagają indyjskim pracownikom podnosić umiejętności i być gotowym na przyszłość...
Akcje New Age Tech w tym tygodniu: Kłopoty Zomato nadal, EaseMyTrip publikuje Stro...
Indyjskie startupy idą na skróty w pogoni za finansowaniem
Digital Marketing Platform Logicserve Bags Finansowanie INR 80 Cr, zmienia nazwę na LS Dig...
Wyobraź sobie strategiczną niekorzyść, jaką miałyby narody, gdyby ich rywale byli pierwszymi, którzy je zbudowali. Osoby posiadające tę technologię byłyby w stanie otworzyć zamki cyfrowe każdego narodu.
Nie wiemy, jakie postępy poczyniły rządy, ale w maju 2016 r. IBM zaskoczył świat ogłoszeniem, że udostępnia 5-kubitowy komputer kwantowy, na którym naukowcy mogą uruchamiać algorytmy i eksperymenty. Przewidywano, że w następnej dekadzie możliwe będą procesory kwantowe o pojemności od 50 do 100 kubitów.
Jednoczesna moc obliczeniowa komputera kwantowego rośnie wykładniczo wraz z liczbą dostępnych kubitów, więc 50-kubitowy komputer przekroczyłby możliwości najlepszych superkomputerów na świecie, dając mu to, co naukowcy nazywają „supremacją kwantową”.
18 miesięcy później IBM dostarczył kolejnej niespodzianki, ogłaszając, że aktualizuje publicznie dostępny procesor do 20 kubitów — i udało mu się zbudować działający prototyp procesora 50-kubitowego, co zapewniłoby mu przewagę kwantową.
Jeśli IBM sprawi, że ten będzie działał niezawodnie i jeszcze raz podwoi liczbę kubitów, wynikowa prędkość obliczeniowa wzrośnie, dając firmie — i innym graczom o podobnej pojemności — niesamowite możliwości.
Tak, wiele dobrego wyniknie z tego, jeśli chodzi o lepsze prognozowanie pogody, analizę finansową, planowanie logistyczne, poszukiwanie planet podobnych do Ziemi i odkrywanie leków. Ale może też otworzyć puszkę Pandory dla bezpieczeństwa.
Nie znam żadnej firmy ani rządu, która byłaby na to przygotowana; wszyscy powinni jednak budować obronę. Muszą uaktualnić wszystkie systemy komputerowe korzystające z szyfrowania RSA — tak jak zaktualizowali je pod kątem błędu Y2K.
Badacz bezpieczeństwa Anish Mohammed twierdzi, że nastąpił znaczny postęp w opracowywaniu algorytmów, które są „kwantowo bezpieczne”.
Jedną z obiecujących dziedzin jest mnożenie macierzy, które wykorzystuje techniki umożliwiające komputerom kwantowym analizowanie tak dużej ilości informacji. Kolejny wysiłek polega na opracowaniu schematów podpisów opartych na kodzie, które nie opierają się na faktoryzacji, jak to robią powszechne systemy kryptografii klucza publicznego; zamiast tego podpisy oparte na kodzie opierają się na niezwykle trudnych problemach w teorii kodowania. Tak więc rozwiązania techniczne są na wyciągnięcie ręki.
Jednak dużym wyzwaniem będzie przejście dzisiejszych systemów do świata „post-kwantowego”. Naprawienie błędu Y2K zajęło lata i wywołało strach i spustoszenie w sektorze technologicznym. Do tego jednak wiedzieliśmy, jaki jest termin. Tutaj nie wiadomo, czy zajmie to pięć lat, czy 10, czy też firmy ogłoszą bardziej zaawansowany kamień milowy już za 18 miesięcy.
Co gorsza, zwycięzca może po prostu milczeć i zebrać wszystkie dostępne informacje.
[Ten post Viveka Wadhwy pojawił się po raz pierwszy na oficjalnej stronie internetowej i został powielony za zgodą.]