By סנדרה הלסל פורסם ב-25 ביולי 2022
תקצירי החדשות הקוונטים נפתח היום עם סיקור מהסנאט האמריקני, שבו הסנאטורים הציגו הצעת חוק אבטחת סייבר לשיפור ההגנות של הממשל הפדרלי מפני מחשוב קוונטי ואחריו סיכום של מאמר מעמיק שדן במאמצים של ה-NSA לעבר עתיד עמיד קוונטי. הודעה מהמכון הטכנולוגי הקוריאני על הדגמה ניסיונית של רשת TF QKD - השנייה בעולם אחרי אוניברסיטת טורונטו בקנדה ועוד
סנאטורים מציגים הצעת חוק אבטחת סייבר שמטרתה לשפר את ההגנה של הממשלה הפדרלית נגד מחשוב קוונטי
סנאטורים ב-21 ביולי הציגו הצעת חוק אבטחת סייבר שמטרתה לשפר את ההגנות של הממשל הפדרלי מפני פרצות נתונים המתאפשרות על ידי מחשוב קוונטי. חוק היערכות סייבר למחשוב קוונטי, בחסות משותפת של סנסור רוב פורטמן (ר-אוהיו) ומגי חסן (D-N. .), ידרוש מסוכנויות פדרליות לקבל את ההגנות העדכניות ביותר לאבטחת סייבר מכיוון שמחשבים קוונטיים הופכים למתקדמים ביותר וזמינים באופן נרחב.
חוק ההיערכות בתחום אבטחת הסייבר המחשוב הקוונטי, בחסות משותף של הסנאטורים רוב פורטמן (R-Ohio) ומגי חסן (D-N.H.), יחייב סוכנויות פדרליות לקבל את ההגנות העדכניות ביותר לאבטחת סייבר מכיוון שמחשבים קוונטיים הופכים להיות גבוהים ביותר מתקדם וזמין באופן נרחב. הצעת החוק באה בהמשך שתי הנחיות שמטרתה לקדם טכנולוגיות קוונטיות שהנשיא ביידן חשף במאי.
הצעת החוק הדו-מפלגתית תחייב את משרד הניהול והתקציב (OMB) ליצור הנחיות עבור סוכנויות פדרליות להערכת מערכות קריטיות שנה לאחר שהמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) יוציא את תקני ההצפנה הפוסט-קוונטיים המתוכננים שלו.
החקיקה גם תנחה את ה-OMB לשלוח דוח שנתי לקונגרס הכולל אסטרטגיה כיצד להתמודד עם סיכון הצפנה פוסט-קוונטי, מימון וניתוח על האופן שבו סוכנויות פדרליות מתואמות ומהגרות לתקני הצפנה פוסט-קוונטיים.
*****
כיצד ה-NSA מתקדם לעבר עתיד חוסן קוונטי
ה- NSA הודיע תוכנית להעברת מערכות ביטחון לאומי (NSS) לחבילת צופן עמידה קוונטית חדשה בשנת 2015. למרות שמחשבים קוונטיים עדיין היו במצבם העוברי, ה-NSA הסביר שהאיום של מחשוב קוונטי היה השיקול העיקרי בהחלטה לבטל את חבילת צופן קודמת, שנקראת Suite B, ולהתכונן לעידן הפוסט-קוונטי. של אינטרס לאומי חיבר מאמר מעמיק הדן ב-NSA ובמאמציו באבטחה קוונטית.
הודעה זו הייתה הפעם הראשונה שה-NSA הכירה בפומבי בכך שמחשוב קוונטי מהווה איום רציני על ההצפנה, וחשוב מכך, שהגיע הזמן לפעול. חשוב גם לציין שה-NSA מחפש פתרון חסכוני. זה ללא ספק יהווה מכשול מרכזי עבור ארגונים ברחבי המגזר הממשלתי והפרטי במהלך המעבר ל-Post-Quantum Cryptography (PQC). ה-NSA דחה את המכון הלאומי לטכנולוגיית תקנים (NIST) לחקור פתרונות PQC ולסיים קבוצה של אלגוריתמים עמידים קוונטיים לשימוש ב-NSS. העלות-תועלת של גישה זו תהיה תלויה במידה רבה ביכולת של כל ארגון ליישם את האלגוריתמים החדשים עם הפרעה מינימלית למערכות קיימות.
ל-NSA יש אמור שהטמעת QKD ב-NSS תדרוש משאבים משמעותיים, והיא לא הייתה כשירה כפתרון אבטחה קוונטי מקיף. לפי ה-NSA, QKD "מטפלת רק באיומי אבטחה מסוימים והיא דורשת שינויים הנדסיים משמעותיים במערכות תקשורת NSS. NSA לא רואה ב-QKD פתרון אבטחה מעשי להגנה על מידע ביטחון לאומי". המורכבות של QKD מערערת את המטרה של ה-NSA לספק אבטחת סייבר קוונטית חסכונית כפי שנאמר בהכרזה מ-2015. ה-NSA וה-NIST אישרו שניהם את PQC כפתרון העולה והחסכוני הקוונטי, ובסופו של דבר, PQC יהפוך לסטנדרט להצפנת נתונים הן במגזר הממשלתי והן במגזר הפרטי.
ציר הזמן למאמץ של ה-NSA לעבור ל-PQC התקצר באופן משמעותי כאשר בינואר הנשיא ביידן חתם על מזכר ביטחון לאומי (NSM-8) על "שיפור אבטחת הסייבר של הביטחון הלאומי, משרד ההגנה ומערכות קהילת המודיעין." ה-NSA כבר לא יכול לחכות עד שנת 2024 עד ש-NIST יסיים את תקני ה-PQC וכעת מוטלת עליו המשימה לבדוק את תשתית הסייבר הנוכחית של NSS ולספק תוכנית מעבר PQC באופן מיידי. המנדט הזה סימן את תחילתו של החידוש הגדול ביותר בהיסטוריה של אבטחת הסייבר עבור DoD.
*****
המכון למדע וטכנולוגיה של קוריאה (KIST, מנהל Seok-jin Yoon) הודיע שצוות המחקר שלהם, המרכז למידע קוונטי, בראשותו של המנהל Sang-Wook Han, הצליח להדגים ניסוי של רשת TF QKD מעשית. זוהי ההדגמה הניסיונית השנייה של רשת TF QKD בעולם אחרי אוניברסיטת טורונטו בקנדה.
במחקר שלהם שפורסם ב npj מידע קוונטי, צוות המחקר הציע מבנה חדש של רשת TF QKD הניתן להרחבה לרשת שניים לרבים (2:N) המבוססת על ריבוי חלוקת חלוקה לקיטוב, זמן ואורך גל. בניגוד להדגמה הראשונה של אוניברסיטת טורונטו המבוססת על מבנה רשת טבעתית, הארכיטקטורה של צוות המחקר מבוססת על רשת כוכבים. האות הקוונטי ב-a מבנה הטבעת חייב לעבור דרך כל משתמש המחובר לטבעת, עם זאת, מבנה הכוכבים יעבור רק דרך המרכז, מה שמאפשר ליישם מערכת QKD מעשית יותר.
*****
ספרות קוונטיות פתחו יותר כוח חישובי עם פחות חלקיקים קוונטיים
צוות בראשות תומס מונץ במחלקה לפיזיקה ניסויית באוניברסיטת אינסברוק, הצליח כעת לפתח מחשב קוונטי שיכול לבצע חישובים שרירותיים עם מה שנקרא ספרות קוונטיות (qudits), ובכך פותח יותר כוח חישוב עם פחות חלקיקים קוונטיים.
למרות שאחסון מידע באפסים ואחדים אינו הדרך היעילה ביותר לבצע חישובים, זוהי הדרך הפשוטה ביותר. פשוט לעתים קרובות פירושו גם אמין וחזק לשגיאות ולכן מידע בינארי הפך לסטנדרט הבלתי מעורער עבור מחשבים קלאסיים.
בעולם הקוונטי המצב שונה לגמרי. במחשב הקוונטי של אינסברוק, למשל, מידע מאוחסן באטומי סידן כלואים בודדים. לכל אחד מהאטומים הללו יש באופן טבעי שמונה מצבים שונים, מתוכם בדרך כלל רק שניים משמשים לאחסון מידע. ואכן, כמעט לכל המחשבים הקוונטיים הקיימים יש גישה ליותר מצבים קוונטיים ממה שהם משתמשים לחישוב. מהדורה מלאה ב-Science Daily.
*****
