خلاصه اخبار کوانتوم 25 ژوئیه: سناتورها لایحه امنیت سایبری را برای بهبود دولت فدرال در برابر محاسبات کوانتومی معرفی می کنند. NSA در حال حرکت به سمت آینده کوانتومی مقاوم است، NSA در حال حرکت به سمت آینده ای مقاوم به کوانتومی است، KIST TF QKD را برای تجاری سازی رمزنگاری کوانتومی و موارد دیگر ایجاد می کند.

کوانتوم نیوز بریفز امروز با پوششی از سنای ایالات متحده آغاز می شود که در آن سناتورها لایحه امنیت سایبری را برای بهبود دفاع دولت فدرال در برابر محاسبات کوانتومی ارائه کرده اند و پس از آن خلاصه ای از مقاله ای عمیق در مورد تلاش های NSA برای آینده ای مقاوم در برابر کوانتومی بحث می شود. اعلامیه موسسه فناوری کره در مورد نمایش آزمایشی شبکه TF QKD - دومین شبکه در جهان پس از دانشگاه تورنتو در کانادا و بیشتر

سناتورها لایحه امنیت سایبری را با هدف بهبود دفاع دولت فدرال در برابر محاسبات کوانتومی معرفی کردند.

سناتورها در 21 ژوئیه یک لایحه امنیت سایبری را با هدف بهبود دفاع دولت فدرال در برابر نقض داده‌ها که توسط محاسبات کوانتومی فعال می‌شود، ارائه کردند. قانون آمادگی امنیت سایبری محاسبات کوانتومی، با حمایت سناتور راب پورتمن (راب پورتمن) و مگی حسن (D-N) .)، سازمان های فدرال را ملزم می کند که به روزترین حفاظت های امنیتی سایبری را داشته باشند، زیرا رایانه های کوانتومی بسیار پیشرفته و در دسترس هستند.
قانون آمادگی امنیت سایبری محاسبات کوانتومی، که توسط سناتور راب پورتمن (راب پورتمن از اوهایو) و مگی حسن (D-N.H.) حمایت می شود، آژانس های فدرال را ملزم می کند که از به روزترین محافظت های امنیتی سایبری برخوردار باشند، زیرا رایانه های کوانتومی به شدت در حال تبدیل شدن هستند. پیشرفته و به طور گسترده در دسترس است. لایحه در ادامه می آید دو بخشنامه با هدف پیشرفت فناوری های کوانتومی که پرزیدنت بایدن در ماه می از آن رونمایی کرد.
این لایحه دو حزبی، اداره مدیریت و بودجه (OMB) را ملزم می کند تا یک سال پس از صدور استانداردهای رمزنگاری پس کوانتومی برنامه ریزی شده توسط مؤسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) دستورالعملی برای سازمان های فدرال برای ارزیابی سیستم های حیاتی ایجاد کند.
این قانون همچنین به OMB دستور می دهد تا گزارشی سالانه به کنگره ارسال کند که شامل استراتژی در مورد چگونگی مقابله با ریسک رمزنگاری پس کوانتومی، بودجه و تجزیه و تحلیل در مورد نحوه هماهنگی و مهاجرت آژانس های فدرال به استانداردهای رمزنگاری پس کوانتومی است.

*****

چگونه NSA به سمت آینده ای مقاوم در برابر کوانتومی حرکت می کند

NSA اعلام کرد طرحی برای انتقال سیستم‌های امنیت ملی (NSS) به یک مجموعه رمز جدید مقاوم در برابر کوانتومی در سال 2015. اگرچه رایانه‌های کوانتومی هنوز در حالت جنینی خود بودند، NSA توضیح داد که تهدید محاسبات کوانتومی ملاحظات اولیه در تصمیم برای خروج از این رمزارز بود. مجموعه رمز قبلی، به نام سوئیت B، و آماده شدن برای دوران پسا کوانتومی. پاتریک شور از منافع ملی مقاله ای عمیق در مورد NSA و تلاش های آن در امنیت کوانتومی ایجاد کرده است.
این اطلاعیه اولین بار بود که NSA به طور عمومی تشخیص داد که محاسبات کوانتومی تهدیدی جدی برای رمزگذاری است و مهمتر از آن، زمان اقدام فرا رسیده است. همچنین مهم است که توجه داشته باشیم که NSA به دنبال راه حلی مقرون به صرفه است. این بدون شک یک مانع کلیدی برای سازمان‌ها در سراسر بخش دولتی و خصوصی در طول انتقال به رمزنگاری پس کوانتومی (PQC) خواهد بود. NSA به مؤسسه ملی فناوری استاندارد (NIST) موکول کرده است تا در مورد راه حل های PQC تحقیق کند و مجموعه ای از الگوریتم های انعطاف پذیر کوانتومی را برای استفاده در NSS نهایی کند. مقرون به صرفه بودن این رویکرد تا حد زیادی به توانایی هر سازمان برای پیاده سازی الگوریتم های جدید با حداقل اختلال در سیستم های موجود بستگی دارد.
NSA دارد اظهار داشت: که پیاده سازی QKD در NSS به منابع قابل توجهی نیاز دارد و به عنوان یک راه حل امنیتی کوانتومی جامع واجد شرایط نیست. به گفته آژانس امنیت ملی، QKD «تنها برخی از تهدیدات امنیتی را برطرف می‌کند و نیاز به تغییرات مهندسی قابل توجهی در سیستم‌های ارتباطی NSS دارد. NSA QKD را یک راه حل امنیتی عملی برای حفاظت از اطلاعات امنیت ملی نمی داند. پیچیدگی QKD هدف NSA را برای ارائه امنیت سایبری کوانتومی مقرون به صرفه همانطور که در اعلامیه 2015 بیان شد، تضعیف می کند. NSA و NIST هر دو PQC را به عنوان راه حل برتر و مقرون به صرفه مقاوم در برابر کوانتومی تایید کرده اند و در نهایت، PQC به استانداردی برای رمزگذاری داده ها در بخش دولتی و خصوصی تبدیل خواهد شد.
زمانی که بایدن، رئیس جمهور بایدن، در ماه ژانویه یک قرارداد را امضا کرد، جدول زمانی تلاش آژانس امنیت ملی برای انتقال به PQC به طور قابل توجهی کوتاه شد. یادداشت امنیت ملی (NSM-8) در مورد "بهبود امنیت سایبری امنیت ملی، وزارت دفاع و سیستم های جامعه اطلاعاتی." NSA دیگر نمی تواند تا سال 2024 منتظر بماند تا NIST استانداردهای PQC را نهایی کند و اکنون وظیفه ممیزی زیرساخت سایبری فعلی NSS و ارائه یک طرح انتقال PQC را دارد. این دستور آغاز بزرگ ترین چرخه در تاریخ امنیت سایبری برای وزارت دفاع بود.

*****

مؤسسه علم و فناوری کره (KIST، مدیر سئوک جین یون) اعلام کرد که تیم تحقیقاتی آنها، مرکز اطلاعات کوانتومی، به رهبری مدیر سانگ ووک هان، در یک نمایش تجربی از شبکه TF QKD عملی موفق شدند. این دومین نمایش آزمایشی شبکه TF QKD در جهان پس از دانشگاه تورنتو در کانادا است.
در مطالعه آنها منتشر شده در اطلاعات کوانتومی npj، تیم تحقیقاتی یک ساختار شبکه TF QKD جدید را پیشنهاد کرد که می‌توان آن را به یک شبکه دو به چند (2:N) بر اساس مالتی‌پلکس کردن پلاریزاسیون، زمان و تقسیم طول موج مقیاس‌پذیر کرد. برخلاف اولین نمایش دانشگاه تورنتو بر اساس ساختار شبکه حلقه ای، معماری تیم تحقیقاتی مبتنی بر شبکه ستاره ای است. سیگنال کوانتومی در a ساختار حلقه باید از هر کاربر متصل به حلقه عبور کند، با این حال، ساختار ستاره فقط از مرکز عبور می کند و اجرای یک سیستم QKD کاربردی تر را ممکن می کند.

*****

اعداد کوانتومی قدرت محاسباتی بیشتری را با ذرات کوانتومی کمتر باز می‌کنند

تیمی به سرپرستی توماس مونز در دپارتمان فیزیک تجربی در دانشگاه اینسبروک، اکنون موفق به توسعه یک کامپیوتر کوانتومی شده اند که می تواند محاسبات دلخواه را با به اصطلاح انجام دهد. ارقام کوانتومی (qudits)، در نتیجه قدرت محاسباتی بیشتری با ذرات کوانتومی کمتر باز می شود.
اگرچه ذخیره سازی اطلاعات در صفر و یک کارآمدترین روش برای انجام محاسبات نیست، اما ساده ترین راه است. ساده اغلب به معنای قابل اعتماد و مقاوم در برابر خطاها است و بنابراین اطلاعات باینری به استاندارد بی‌چالش برای رایانه‌های کلاسیک تبدیل شده است.
در دنیای کوانتومی، وضعیت کاملاً متفاوت است. به عنوان مثال، در کامپیوتر کوانتومی اینسبروک، اطلاعات در اتم های کلسیم به دام افتاده جداگانه ذخیره می شود. هر یک از این اتم ها به طور طبیعی دارای هشت حالت مختلف هستند که معمولاً تنها دو مورد از آنها برای ذخیره اطلاعات استفاده می شود. در واقع، تقریباً تمام رایانه‌های کوانتومی موجود به حالت‌های کوانتومی بیشتری نسبت به آنچه برای محاسبات استفاده می‌کنند، دسترسی دارند. انتشار کامل در Science Daily.

*****