By ساندرا هيلسيل تاريخ النشر 12 أغسطس 2022
ملخصات أخبار الكم افتتح اليوم بمدونة من قبل Parker & Verneer من مؤسسة RAND اقترحوا فيها تحليل التعهيد الجماعي لخوارزميات PQC المرشحة النهائية لـ NIST مع مكافأة كبيرة لأول فك تشفير ناجح متبوعًا بأسلوب U الجديد في شيكاغو لحساب انتقالات الطور الكمومي. بعد ذلك نسمع من هالبيرن من مختبر Quantum Steampunk الذي يقول "يمكن أن تكون ساعة كمية جيدة وكافية. . . جيد بما فيه الكفاية. ."و اكثر.
يقترح علماء مؤسسة RAND تحليل التعهيد الجماعي لخوارزميات PQC للمرشح النهائي من NIST مع مكافأة كبيرة لأول فك تشفير ناجح
تتمثل إحدى طرق بناء الثقة في طرق التشفير ما بعد الكم الجديدة - وللمساعدة في اكتشاف أي نقاط ضعف أخرى قبل نشرها - في إجراء مسابقة عامة لتحفيز المزيد من الأشخاص على البحث عن نقاط الضعف في هذه الخوارزميات الجديدة. تم اقتراح هذا في مدونة Lawfare بقلم إدوارد باركر ، عالم فيزيائي في مؤسسة RAND التي تركز أبحاثها على تكنولوجيا الكم والأمن السيبراني ، والدكتور مايكل جي دي فيرمير عالم فيزيائي في مؤسسة RAND وهو تقني يبحث في سياسات العلوم والتكنولوجيا في العدالة الجنائية والأمن الداخلي ، والدفاع الوطني. تتمثل إحدى طرق بناء الثقة في طرق التشفير ما بعد الكم الجديدة - وللمساعدة في اكتشاف أي نقاط ضعف أخرى قبل نشرها - في إجراء مسابقة عامة لتحفيز المزيد من الأشخاص على البحث عن نقاط الضعف في هذه الخوارزميات الجديدة. ملخصات أخبار الكم تلخص المقالة الشاملة أدناه ؛ ال أصلي يستحق وقت القراءة.
يقترح باركر وراند مسابقة التعهيد الجماعي لتحليل خوارزميات PQC المرشحة النهائية لـ NIST. سيتم دعوة عامة الناس لمحاولة كسرهم. كما مئات الشركات التي تقدم مكافآت أخطاء عامة اكتشفت ، أن اختبار الاختراق الجماعي يمكن أن يكون أداة مفيدة للغاية لتحسين الأمن السيبراني.
إليك ما قد تبدو عليه مثل هذه المسابقة: يمكن لـ NIST استخدام تم اختياره مؤخرًا مرشحة خوارزميات PQC لتشفير مستند غير حساس ثم الإفراج العلني عن النص المشفر (والخوارزميات المستخدمة لتشفيره) جنبًا إلى جنب مع مكافأة كبيرة لفك تشفيره. إذا نجح أي شخص ، فستعلم NIST أنها بحاجة إلى تحسين خوارزمياتها قبل إصدار المعيار النهائي.
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية للمسابقة رفيعة المستوى في أنها ستمكّن من فحص الخوارزميات المرشحة من وجهات نظر جديدة. كانت عملية التقييس في المعهد القومي للمعايير والتقنية (NIST) شفافة تمامًا. لكن لا يزال PQC موضوعًا مقصورًا على فئة معينة وتقنيًا للغاية ، وقد درس عدد قليل نسبيًا من الناس بعناية الخوارزميات المختارة من NIST. قد تجذب المسابقة العامة المزيد من مصممي التشفير وغيرهم من ذوي الخلفيات المتنوعة ،
قد يبدو من غير المنطقي تحفيز الناس بشكل مباشر لكسر التشفير الذي ستستخدمه المؤسسات الحكومية والتجارية في النهاية. نظرًا للمخاطر الكبيرة بشكل لا يصدق للانتقال إلى PQC ، فمن الأهمية بمكان أن يتلقى NIST كل تأكيد ممكن بأن هذه الخوارزميات آمنة. إذا تبين أن خوارزميات PQC الجديدة تحتوي على نقاط ضعف مثل تلك التي تم اكتشافها مؤخرًا ، فسيكون من الأفضل بكثير العثور على هذه الثغرات قبل نشر الخوارزميات على نطاق واسع.
ذات صلة: سيتحدث إدوارد باركر ومايكل فيرمير في IQT Quantum Cybersecurity NYC في 24-27 أكتوبر.
*****
ينشئ علماء UChicago طريقة لحساب انتقالات المرحلة الكمومية بكفاءة
"المرحلة الانتقالية" هي العملية الدافعة وراء العديد من مفاهيم وظواهر الأرصاد الجوية - من نقاط الندى والرطوبة النسبية إلى شيء بسيط مثل تحول المطر إلى ثلج مع انخفاض درجة الحرارة. لا يمكن ملاحظة تحولات الطور الكمي بنفس طريقة تحولات الطور اليومية مثل الجليد إلى الماء السائل ، أو الماء السائل إلى البخار. تحدث انتقالات الطور الكمي عندما يتم تبريد بعض المواد إلى درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق - النقطة النظرية التي لا توجد عندها طاقة حرارية ولا تتحرك الذرات ، أو حوالي -459.67 درجة فهرنهايت.
الآن جامعة شيكاغو ابتكرت طريقة لحساب انتقالات الطور الكمومي بكفاءة. من الصعب التعامل مع الرياضيات وراء هذه التحولات حتى بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر العملاقة - لكن دراسة جديدة من جامعة شيكاغو تقترح طريقة جديدة للعمل مع هذه الحسابات المعقدة ، والتي قد تؤدي في النهاية إلى اختراقات تكنولوجية. حاول الفريق استخدام الطريقة لنمذجة عدة أنواع مختلفة من انتقالات الطور ووجدوا أنها دقيقة تمامًا مثل الطريقة التقليدية الأكثر كثافة في البيانات.
قال ديفيد ماززيوتي ، الكيميائي النظري بقسم الكيمياء ومعهد جيمس فرانك بجامعة شيكاغو وكبير المؤلفين الدراسة.
يعتقد هو وعلماء آخرون أنه إذا تمكنا من فهم الفيزياء المعقدة التي تلعب دورًا وراء انتقالات الطور الكمومي تمامًا ، فيمكننا فتح الأبواب أمام التقنيات الجديدة. أدت الاكتشافات المماثلة في الماضي ، على سبيل المثال ، إلى آلات التصوير بالرنين المغناطيسي والترانزستورات التي تجعل من الممكن استخدام أجهزة الكمبيوتر والهواتف الحديثة.
*****
حمل صاروخ Lijian 1 الصيني قمرًا صناعيًا لتوزيع المفاتيح الكمومية وحمولات أخرى في المهمة الأولى
الصين ذات المراحل الأربع ليجيان 1 صاروخ، يشار إليها أيضًا باسم ZK-1A ، تم رفعها من مركز جيوتشيوان لإطلاق الأقمار الصناعية في الساعة 12:12 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (0412 بتوقيت جرينتش ؛ 12:12 ظهرًا بالتوقيت المحلي) في 27 يوليو ، وعلى متنها ستة أقمار صناعية في المدار في رحلتها الأولى.
سيجري أحد الأقمار الصناعية المسمى جينان 1 تجارب توزيع رئيسية في مدار أرضي منخفض بعد شهر من الاختبار ، وفقًا لصحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست. أطلقت الصين الرائد الموزي ساتل علوم الكم في عام 2016 ، لكن جينان 1 ، الذي يبلغ وزنه حوالي سدس كتلة موزي ، يسعى لإثبات تكنولوجيا توزيع المفاتيح الكمومية المصغرة منخفضة التكلفة (QKD) من خلال الاختبار الجديد.
المزيد من عمليات الإطلاق المخطط لها في المستقبل القريب لدعم الاتصال الكمي لأكثر من 100 مستخدم
كما حمل الإطلاق أربع مركبات فضائية صغيرة أخرى ، بما في ذلك اختبار الكشف عن كثافة الغلاف الجوي الأقمار الصناعية، زوج من الأقمار الصناعية لاختبار آليات التجميع الكهرومغناطيسي في المدار و Nanyue Science Satellite ، والذي سيتم استخدامه لنشر العلم.
****
يقول هالبيرن من مختبر Steampunk الكمومي "يمكن لساعة كمية جيدة وكافية أن تكون كذلك. . . جيد بما فيه الكفاية. . "
تمامًا كما تحكمنا الساعات ، فهي تتحكم في الأجهزة الكمومية. خذ "أجهزة الكمبيوتر الكمومية". جزء أساسي من إجراء أي عملية حسابية هو تنفيذ مهام معينة في أوقات معينة. تحافظ أنظمة التحكم الكلاسيكية الخارجية على الوقت لأجهزة الكمبيوتر الكمومية اليوم ، لكن نظام التحكم الذي يمكن أن يعمل بالكامل في عالم الكم سيفتح إمكانيات جديدة. قامت نيكول يونجر هالبيرن ، من مختبر Quantum-Steampunk ، بتأليف نظرة مثيرة للاهتمام على الساعات الكمومية. ملخصات أخبار الكم يلخص ؛ النص الكامل موجود هنا في New Scientist.
لحسن الحظ ، لسنا بحاجة إلى ساعة كمومية مثالية - يمكن لساعة كمومية جيدة أن تكون جيدة بما فيه الكفاية. فقط كيف يمكن لرسم شكل دائري على قطعة من الورق أن يقارب دائرة ، كذلك يمكن للساعة الكمومية أن تقترب من الشكل المثالي. وتمكن ثلاثة زملاء - جوناثان أوبنهايم ، وميشا وودز ، ورالف سيلفا - من تصميم مثل هذه الساعة الكمومية.
ساعتهم مستقرة إلى حد ما. قراءة ساعة كمومية ليست مثل قراءة ساعة كلاسيكية. إن فعل استخدامه لتحديد الوقت من شأنه أن يطلق ظاهرة كمومية معاكسة للحدس: اضطراب القياس. يمكنك مراقبة الساعة اليومية دون التأثير على وقت التقارير. الأنظمة الكمومية أكثر حساسية من الأنظمة اليومية. إذا كنت تقيس نظامًا كميًا - أو تتفاعل معه بأي طريقة أخرى - فإنك تزعجه ، وتغير حالته. إذا قمت بقياس طاقة النظام ، فمن المحتمل أن تقوم بتغيير طاقته.
تطورت سيطرة التجارب على الأنظمة الكمومية بسرعة خلال العقود الثلاثة الماضية ولم تظهر أي علامات على التباطؤ. هل ستمكّن الساعات المستقلة أجهزة الكمبيوتر الكمومية والآلات الأخرى من العمل بشكل مستقل؟ سواء تم القياس على ساعة كم أو ساعة يومية ، فإن الوقت سيخبرنا بذلك.
*****
ساندرا ك.هيلسيل ، دكتوراه. تقوم بالبحث وإعداد التقارير حول التقنيات الرائدة منذ عام 1990. وهي حاصلة على درجة الدكتوراه. من جامعة أريزونا.
