Quantum News Briefs július 25.: A szenátorok kiberbiztonsági törvényt vezettek be a szövetségi kormánynak a kvantumszámítástechnika elleni küzdelem javítására; Az NSA a kvantum-rugalmas jövő felé halad, az NSA a kvantum-ellenálló jövő felé halad, a KIST létrehozza a TF QKD-t a kvantumkriptográfia kereskedelmi forgalomba hozatalához és egyebekhez

A Quantum News Briefs ma az Egyesült Államok Szenátusának tudósításával kezdődik, ahol a szenátorok kiberbiztonsági törvényjavaslatot nyújtottak be a szövetségi kormány kvantumszámítástechnikával szembeni védelmének javítására, majd egy részletes cikk összefoglalása következik, amely az NSA kvantum-reziens jövő felé tett erőfeszítéseit tárgyalja. A Koreai Technológiai Intézet bejelentése a TF QKD hálózat kísérleti demonstrációjáról – a második a világon a kanadai Torontói Egyetem és MORE után

A szenátorok kiberbiztonsági törvényjavaslatot terjesztenek elő, amelynek célja a szövetségi kormány kvantumszámítástechnika elleni védekezésének javítása

A szenátorok július 21-én kiberbiztonsági törvényjavaslatot nyújtottak be, amelynek célja, hogy javítsa a szövetségi kormány védelmét a kvantumszámítástechnika által lehetővé tett adatszivárgásokkal szemben. A Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act, amelyet Rob Portman szenzor (R-Ohio) és Maggie Hassan (DNH) támogat. .), megkövetelné, hogy a szövetségi ügynökségek a legkorszerűbb kiberbiztonsági védelemmel rendelkezzenek, amint a kvantumszámítógépek rendkívül fejlettek és széles körben elérhetővé válnak.
A Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act, amelyet Rob Portman szenzor (R-Ohio) és Maggie Hassan (DN.H.) támogat, megkövetelné a szövetségi ügynökségektől, hogy a legkorszerűbb kiberbiztonsági védelemmel rendelkezzenek, mivel a kvantumszámítógépek egyre nagyobb mértékben válnak. fejlett és széles körben elérhető. A törvényjavaslat következik két irányelv célja a kvantumtechnológiák fejlesztése, amelyet Biden elnök májusban mutatott be.
A kétpárti törvényjavaslat megkövetelné, hogy az Irányítási és Költségvetési Hivatal (OMB) készítsen iránymutatást a szövetségi ügynökségek számára a kritikus rendszerek értékeléséhez egy évvel azután, hogy a Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet (NIST) kiadta tervezett posztkvantum kriptográfiai szabványait.
A jogszabály arra is kötelezné az OMB-t, hogy küldjön éves jelentést a Kongresszusnak, amely tartalmaz egy stratégiát a kvantum-kriptográfiai kockázatok kezelésének módjáról, a finanszírozást, valamint egy elemzést arról, hogy a szövetségi ügynökségek hogyan koordinálják és térnek át a poszt-kvantum kriptográfiai szabványokra.

*****

Hogyan halad az NSA a kvantum-ellenálló jövő felé

Az NSA bejelentés a nemzetbiztonsági rendszerek (NSS) 2015-ben új, kvantum-reziens titkosítási csomagra való átállásának terve. Bár a kvantumszámítógépek még embrionális állapotukban voltak, az NSA kifejtette, hogy a kvantumszámítástechnika veszélye volt az elsődleges szempont a program visszavonásáról szóló döntésben. korábbi rejtjelkészletet, a B-t, és felkészüljenek a kvantum utáni korszakra. Patrick Shore az Nemzeti érdek részletes cikket írt az NSA-ról és a kvantumbiztonság terén tett erőfeszítéseiről.
Ez a bejelentés volt az első alkalom, hogy az NSA nyilvánosan felismerte, hogy a kvantumszámítástechnika komoly veszélyt jelent a titkosításra, és ami még fontosabb, hogy ideje cselekedni. Azt is fontos megjegyezni, hogy az NSA költséghatékony megoldást keres. Ez kétségtelenül kulcsfontosságú akadály lesz a kormányzati és magánszektorbeli szervezetek számára a Post-Quantum Cryptography (PQC) átállás során. Az NSA a Nemzeti Szabványügyi Technológiai Intézethez (NIST) bízta a PQC-megoldások kutatását és az NSS-ben használható kvantum-ellenálló algoritmusok véglegesítését. Ennek a megközelítésnek a költséghatékonysága nagymértékben függ attól, hogy az egyes szervezetek képesek-e az új algoritmusokat a meglévő rendszerek minimális megzavarása mellett megvalósítani.
Az NSA rendelkezik meghatározott hogy a QKD NSS-en való megvalósítása jelentős erőforrásokat igényelne, és nem minősül átfogó kvantumbiztonsági megoldásnak. Az NSA szerint a QKD „csak bizonyos biztonsági fenyegetésekkel foglalkozik, és jelentős mérnöki módosításokat igényel az NSS kommunikációs rendszerein. Az NSA nem tartja a QKD-t praktikus biztonsági megoldásnak a nemzetbiztonsági információk védelmére.” A QKD összetettsége aláássa az NSA azon célját, hogy költséghatékony kvantumkiberbiztonságot biztosítson, amint azt a 2015-ös közlemény is kijelenti. Az NSA és a NIST egyaránt támogatta a PQC-t, mint a kiváló és költséghatékony kvantum-ellenálló megoldást, és végül a PQC lesz az adattitkosítás szabványa mind a kormányzati, mind a magánszektorban.
Az NSA PQC-re való átállásra tett erőfeszítéseinek határideje jelentősen lerövidült, amikor Biden elnök januárban aláírta a Nemzetbiztonsági memorandum (NSM-8) „A Nemzetbiztonsági Minisztérium, a Védelmi Minisztérium és a Hírszerző Közösségi Rendszerek kiberbiztonságának javítása” címmel. Az NSA már nem várhat 2024-ig, amíg a NIST véglegesíti a PQC szabványokat, és most az a feladat, hogy auditálja a jelenlegi NSS kiberinfrastruktúrát, és azonnali PQC átállási tervet készítsen. Ez a mandátum a DoD kiberbiztonsági történetének legnagyobb felfutásának kezdetét jelentette.

*****

A Koreai Tudományos és Technológiai Intézet (KIST, igazgató Seok-jin Yoon) bejelentette, hogy kutatócsoportjuknak, a Kvantuminformációs Központnak, Sang-Wook Han igazgató vezetésével, sikerült egy gyakorlati TF QKD hálózat kísérleti bemutatását. Ez a TF QKD hálózat második kísérleti demonstrációja a világon a kanadai Torontói Egyetem után.
ben megjelent tanulmányukban npj Quantum Information, a kutatócsoport egy új TF QKD hálózati struktúrát javasolt, amely polarizációs, idő- és hullámhosszosztásos multiplexelésen alapuló kettő-több (2:N) hálózatra méretezhető. A Torontói Egyetem első, gyűrűhálózati struktúrán alapuló demonstrációjával ellentétben a kutatócsoport architektúrája csillaghálózaton alapul. A kvantumjel a gyűrű szerkezet át kell mennie minden, a gyűrűhöz csatlakozó felhasználón, de a csillagszerkezetnek csak a közepén kell átmennie, így praktikusabb QKD rendszert lehet megvalósítani.

*****

A kvantumszámjegyek nagyobb számítási teljesítményt biztosítanak kevesebb kvantumrészecskével

Az Innsbrucki Egyetem Kísérleti Fizikai Tanszékén Thomas Monz vezette csapatának most sikerült olyan kvantumszámítógépet kifejlesztenie, amely tetszőleges számításokat tud végezni ún. kvantum számjegyek (quditok), ezáltal több számítási teljesítmény érhető el kevesebb kvantumrészecskével.
Bár az információk nullákban és egyesekben való tárolása nem a számítások leghatékonyabb módja, a legegyszerűbb módja. Az egyszerű gyakran azt is jelenti, hogy megbízható és robusztus a hibákra, így a bináris információ a klasszikus számítógépek megkérdőjelezhetetlen szabványává vált.
A kvantumvilágban egészen más a helyzet. Az innsbrucki kvantumszámítógépben például az információkat egyedi csapdába esett kalciumatomokban tárolják. Természetesen ezen atomok mindegyikének nyolc különböző állapota van, amelyek közül jellemzően csak kettőt használnak információ tárolására. Valójában szinte minden létező kvantumszámítógép több kvantumállapothoz fér hozzá, mint amennyit számításhoz használ. Teljes kiadás a Science Daily-n.

*****