By Sandra Helsel offentliggjort 25. juli 2022
Quantum News Briefs åbner i dag med dækning fra det amerikanske senat, hvor senatorer har indført et lovforslag om cybersikkerhed for at forbedre den føderale regerings forsvar mod kvantecomputere efterfulgt af et resumé af en dybdegående artikel, der diskuterer NSA's indsats mod en kvantemodstandsdygtig fremtid. En meddelelse fra Korean Institute of Technology om dets eksperimentelle demonstration af TF QKD-netværket – det andet i verden efter University of Toronto i Canada og MERE
Senatorer introducerer et lovforslag om cybersikkerhed, der har til formål at forbedre den føderale regerings forsvar mod kvantecomputere
Senatorer indførte den 21. juli et lovforslag om cybersikkerhed, der sigter mod at forbedre den føderale regerings forsvar mod databrud, der er muliggjort af kvantecomputere. The Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act, co-sponsoreret af Sens. Rob Portman (R-Ohio) og Maggie Hassan (DN. .), vil kræve, at føderale agenturer har den mest opdaterede cybersikkerhedsbeskyttelse, efterhånden som kvantecomputere bliver meget avancerede og bredt tilgængelige.
Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act, co-sponsoreret af Sens. Rob Portman (R-Ohio) og Maggie Hassan (DN.H.), ville kræve, at føderale agenturer har den mest opdaterede cybersikkerhedsbeskyttelse, efterhånden som kvantecomputere bliver meget høje avanceret og bredt tilgængelig. Lovforslaget følger to direktiver rettet mod at fremme kvanteteknologier, som præsident Biden afslørede i maj.
Den todelte lov ville kræve, at Office of Management and Budget (OMB) udarbejder vejledning til føderale agenturer til at vurdere kritiske systemer et år efter, at National Institute of Standards and Technology (NIST) udsteder sine planlagte post-kvantekrypteringsstandarder.
Lovgivningen vil også pålægge OMB at sende en årlig rapport til Kongressen, der inkluderer en strategi for, hvordan man tackler post-kvantekryptografirisiko, finansiering og en analyse af, hvordan føderale agenturer koordinerer og migrerer til post-kvantekryptografistandarder.
*****
Hvordan NSA bevæger sig mod en kvante-resilient fremtid
NSA annoncerede en plan om at omstille nationale sikkerhedssystemer (NSS) til en ny kvante-fleksibel chiffersuite i 2015. Selvom kvantecomputere stadig var i deres embryonale tilstand, forklarede NSA, at truslen fra kvanteberegning var den primære overvejelse i beslutningen om at trække tidligere chiffersuite, kaldet Suite B, og forberede dig på post-kvante-æraen. af National interesse har skrevet en dybdegående artikel, der diskuterer NSA og dens indsats inden for kvantesikkerhed.
Denne meddelelse var første gang, at NSA offentligt anerkendte, at kvantecomputere udgjorde en alvorlig trussel mod kryptering, og endnu vigtigere, at det var på tide at handle. Det er også vigtigt at bemærke, at NSA søger en omkostningseffektiv løsning. Dette vil uden tvivl være en vigtig hindring for organisationer på tværs af den offentlige og private sektor under overgangen til Post-Quantum Cryptography (PQC). NSA har udskudt til National Institute of Standards Technology (NIST) for at forske i PQC-løsninger og færdiggøre et sæt kvante-resistente algoritmer til brug i NSS. Omkostningseffektiviteten af denne tilgang vil i høj grad afhænge af den enkelte organisations evne til at implementere de nye algoritmer med minimal afbrydelse af eksisterende systemer.
Det har NSA erklærede at implementering af QKD på NSS ville kræve betydelige ressourcer, og det kvalificerede ikke som en omfattende kvantesikkerhedsløsning. Ifølge NSA adresserer QKD "kun nogle sikkerhedstrusler, og det kræver betydelige tekniske ændringer af NSS-kommunikationssystemer. NSA anser ikke QKD for en praktisk sikkerhedsløsning til beskyttelse af nationale sikkerhedsoplysninger." Kompleksiteten af QKD underminerer NSA's mål om at levere omkostningseffektiv kvante-cybersikkerhed som anført i 2015-meddelelsen. NSA og NIST har begge godkendt PQC som den overlegne og omkostningseffektive kvante-resistente løsning, og i sidste ende vil PQC blive standarden for datakryptering i både den offentlige og private sektor.
Tidslinjen for NSA's indsats for at overgå til PQC blev forkortet betydeligt, da præsident Biden i januar underskrev en National Security Memorandum (NSM-8) om "Forbedring af cybersikkerheden for national sikkerhed, forsvarsministeriet og efterretningssamfundssystemer." NSA kan ikke længere vente til 2024 på, at NIST færdiggør PQC-standarder og har nu til opgave at revidere den nuværende NSS-cyberinfrastruktur og levere en PQC-overgangsplan med det samme. Dette mandat markerede begyndelsen på den største upcycle i cybersikkerhedshistorien for DoD.
*****
Korea Institute of Science and Technology (KIST, direktør Seok-jin Yoon) annoncerede, at deres forskerhold, Center for Quantum Information, ledet af direktør Sang-Wook Han, lykkedes med en eksperimentel demonstration af et praktisk TF QKD-netværk. Dette er den anden eksperimentelle demonstration af TF QKD-netværket i verden efter University of Toronto i Canada.
I deres undersøgelse offentliggjort i npj Kvanteinformation, foreslog forskerholdet en ny TF QKD-netværksstruktur, der kan skaleres til et to-til-mange (2:N) netværk baseret på polarisations-, tids- og bølgelængdedelingsmultipleksing. I modsætning til den første demonstration af University of Toronto baseret på en ringnetværksstruktur, er forskerholdets arkitektur baseret på et stjernenetværk. Kvantesignalet i a ring struktur skal passere gennem hver bruger, der er forbundet til ringen, men stjernestrukturen får den kun gennem midten, hvilket gør det muligt at implementere et mere praktisk QKD-system.
*****
Kvantecifre låser op for mere regnekraft med færre kvantepartikler
Et team ledet af Thomas Monz ved Institut for Eksperimentel Fysik ved Universitetet i Innsbruck, er nu lykkedes med at udvikle en kvantecomputer, der kan udføre vilkårlige beregninger med sk. kvantecifre (qudits), og derved låser op for mere beregningskraft med færre kvantepartikler.
Selvom lagring af information i nuller og etaller ikke er den mest effektive måde at lave beregninger på, er det den enkleste måde. Simpel betyder ofte også pålidelig og robust over for fejl, og derfor er binær information blevet den uimodsagte standard for klassiske computere.
I kvanteverdenen er situationen en ganske anden. I Innsbruck kvantecomputer, for eksempel, er information lagret i individuelle fangede Calcium-atomer. Hvert af disse atomer har naturligt otte forskellige tilstande, hvoraf typisk kun to bruges til at lagre information. Faktisk har næsten alle eksisterende kvantecomputere adgang til flere kvantetilstande, end de bruger til beregning. Komplet udgivelse på Science Daily.
*****
