Quantum News Briefs 25. august: CISA's rapport: "Preparing Critical Infrastructure for Post-Quantum Cryptography", ColdQuanta & Super.tech accelererer kvanteforskning til Q-NEXT, Quantum AI-gennembrudssætning fra LANL formindsker behovet for træningsdata & MERE

Quantum News Briefs 25. august begynder med Cybersecurity & Infrastructure Security Agencys nye rapport "Preparing Critical Infrastructure for Post-Quantum Cryptography" efterfulgt af meddelelsen om, at ColdQuanta og Super.tech er Accelerate Quantum Research for Q-NEXT. Næste dækket er Quantum AI-gennembrudsteoremet fra LANL, der formindsker behovet for træningsdata og MERE.

*****

CISA udgiver ny rapport: "Forberedelse af kritisk infrastruktur til postkvantekryptering"

Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA) udgav nye råd onsdag den 24. august om, hvordan kritisk infrastruktur bør forberede sig på potentielle sikkerhedsrisici, der stammer fra kvanteberegning. TPDF-dokumentet "Preparing Critical Infrastructure for Post-Quantum Cryptography" kan læses her.
Mens kvantecomputere giver større hastighed og kraft end klassiske computere, kommer den nye teknologi med potentielle risici, herunder databrud, som kan true sikkerheden af ​​forretningstransaktioner, sikker kommunikation, digitale signaturer og kundeoplysninger. Dokumentet citerer National Critical Functions NCF'er er regeringens og den private sektors funktioner, der er så vigtige for USA, at deres forstyrrelse, korruption eller dysfunktion ville have en svækkende effekt på sikkerhed, national økonomisk sikkerhed, national offentlig sundhed eller sikkerhed, eller en kombination heraf.

IQT Cybersecurity Conference i NYC, 25.-27. oktober

CISA analyserede, hvordan hver af de 55 NCF'er er sårbare over for kvantecomputere. CISA analyserede også de udfordringer, NCF-specifikke systemer kan stå over for, når de migrerer til postkvantekryptografi. Resultaterne af denne analyse identificerede de presserende sårbarheder og NCF'er, der er vigtigst at tage fat på først for at muliggøre en vellykket migrering til post-kvantekryptografi.
CISA anbefaler, at interessenter, der er ansvarlige for disse NCF'er, samarbejder tæt med NIST, DHS og andre
offentlige myndigheder for at sikre deres beredskab til ikke kun at migrere sig selv, men også til at støtte migreringen af ​​digital kommunikation på tværs af andre NCF'er. Der kræves handling fra interessenter på tværs af alle NCF'er, men først efter at disse fire har skabt produkter og tjenester, der gør det muligt at foretage yderligere opdateringer.
"Selvom post-kvanteberegning forventes at give betydelige fordele, må vi handle nu for at håndtere potentielle risici, herunder evnen til at bryde offentlig nøglekryptering, som amerikanske netværk er afhængige af for at sikre følsom information," Mona Harrington, fungerende assisterende direktør for CISA's. National Risk Management Center, sagde i en erklæring. "Kritisk infrastruktur og regeringsledere skal være proaktive og begynde at forberede sig på overgangen til post-kvantekryptografi nu," tilføjede Harrington.

*****

ColdQuanta og Super.tech fremskynder kvanteforskning til Q-NEXT

Kvantefirma ColdQuanta for nylig annoncerede dets opkøb af Chicago-baseret kvantestartup Super.tech i et ægteskab af forskningskomplementer — ColdQuantas hardwarekapacitet med Super.techs softwareinnovationer.
Meddelelsen i maj 2022 var gode nyheder for Q-NEXT, et US Department of Energy (DOE) National Quantum Information Science Research Center ledet af DOE's Argonne National Laboratory. Quantum News Briefs opsummerer meddelelsen her fra ColdQuantas websted.
Ved at bringe Super.tech ind i folden, kan ColdQuanta, en Q-NEXT partner, operere med en mere softwarebevidst tilgang til kvanteteknologi, accelerere forskning i kvantematerialer og simuleringer, kerneforskningsområder for Q-NEXT. Og Super.tech, selv en Q-NEXT associeret virksomhed, kan tage sine beregningsprogrammer til næste niveau ved at forbinde med ColdQuantas kvantemaskiner og hardwareekspertise.
"Dette er et eksempel på, hvordan en startup kan identificere og opfylde et behov inden for et spirende teknologiområde og derefter vokse for at komplementere missionen for en mere etableret teknologivirksomhed," sagde Q-NEXT-direktør David Awschalom, som også er senior i Argonne. videnskabsmand, Liew Family-professor i molekylær ingeniørvidenskab og vicedekan for forskning og infrastruktur ved University of Chicago Pritzker School of Molecular Engineering og direktøren for Chicago Quantum Exchange.
ColdQuanta planlægger også at give Q-NEXT-samarbejdet adgang til sin kvantecomputer i hovedkvarteret i Boulder, Colorado.
"Vi vil sikre os, at vi afslører funktionaliteten af ​​disse koldtatombaserede enheder, så de kan sammenlignes på et åbent spillefelt, så samfundet kan træffe informerede beslutninger om levedygtigheden og interaktionen med de forskellige aktører i rummet, inklusive dem inden for Q-NEXT-samarbejdet,” sagde Noel.

*****

Quantum AI Breakthrough Theorem formindsker behovet for træningsdata

Træning af et kvanteneuralt netværk kræver kun en lille mængde data ifølge et nyligt papir medforfattet af Lukasz Cincio, en kvanteteoretiker ved Los Alamos National Laboratory. Resultaterne, offentliggjort i Nature Communications, angiver, at træning af et kvanteneuralt netværk kun kræver en lille mængde data. Det nye bevis ophæver tidligere antagelser, der stammer fra klassisk computers enorme appetit på data i maskinlæring eller kunstig intelligens. "Dette giver nyt håb for kvantemaskinelæring. Vi lukker kløften mellem det, vi har i dag, og det, der er nødvendigt for kvantefordele, når kvantecomputere udkonkurrerer klassiske computere,” i afollowup-interview med HPCWire opsummeret nedenfor.
Et nøgleaspekt af resultaterne, sagde Cincio, er, at de giver effektivitetsgarantier selv for klassiske algoritmer, der simulerer kvante-AI-modeller, så træningsdata og kompilering ofte kan håndteres på en klassisk computer, hvilket forenkler processen. Så kører den maskinlærte model på en kvantecomputer.
"Det betyder, at vi kan sænke kravet til den ydeevne, som vi har brug for fra kvantecomputeren, med hensyn til støj og fejl, for at udføre meningsfulde kvantesimuleringer, som skubber kvantefordele tættere og tættere på virkeligheden," sagde Cincio.
Fremskyndelsen som følge af det nye bevis har dramatiske praktiske anvendelser. Holdet fandt ud af, at de kunne garantere, at en kvantemodel kan kompileres eller forberedes til behandling på en kvantecomputer i langt færre beregningsporte i forhold til mængden af ​​data.
"Effektiviteten af ​​den nye metode overgik vores forventninger," sagde Marco Cerezo, en Los Alamos-ekspert i kvantemaskinelæring. "Vi kan kompilere visse, meget store kvanteoperationer inden for få minutter med meget få træningspunkter - noget, der ikke tidligere var muligt."

*****