Quantum News Briefs 25 augustus: CISA's rapport: "Preparing Critical Infrastructure for Post-Quantum Cryptography", ColdQuanta & Super.tech versnellen kwantumonderzoek voor Q-NEXT, Quantum AI-doorbraakstelling van LANL vermindert behoefte aan trainingsgegevens & MEER

Quantum News Briefs 25 augustus begint met het nieuwe rapport van het Cybersecurity & Infrastructure Security Agency "Preparing Critical Infrastructure for Post-Quantum Cryptography", gevolgd door de aankondiging dat ColdQuanta en Super.tech Accelerate Quantum Research for Q-NEXT zijn. Vervolgens wordt de Quantum AI-doorbraakstelling van LANL besproken die de behoefte aan trainingsgegevens en MEER verkleint.

*****

CISA brengt nieuw rapport uit: "Kritieke infrastructuur voorbereiden voor post-kwantumcryptografie"

De Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA) heeft woensdag 24 augustus nieuw advies uitgebracht over manieren waarop kritieke infrastructuur zich moet voorbereiden op mogelijke beveiligingsrisico's die voortvloeien uit quantum computing. THet pdf-document “Preparing Critical Infrastructure for Post-Quantum Cryptography” is hier te lezen.
Hoewel kwantumcomputing meer snelheid en kracht biedt dan klassieke computers, brengt de opkomende technologie potentiële risico's met zich mee, waaronder datalekken, die een bedreiging kunnen vormen voor de veiligheid van zakelijke transacties, veilige communicatie, digitale handtekeningen en klantinformatie. Het document citeert National Critical Functions NCF's zijn de functies van de overheid en de particuliere sector die zo belangrijk zijn voor de Verenigde Staten dat hun verstoring, corruptie of disfunctioneren een ondermijnend effect zou hebben op de veiligheid, de nationale economische veiligheid, de nationale volksgezondheid of veiligheid, of een combinatie daarvan.

IQT Cybersecurity-conferentie in NYC, 25-27 oktober

CISA analyseerde hoe elk van de 55 NCF's kwetsbaar is voor quantum computing-mogelijkheden. CISA analyseerde ook de uitdagingen waarmee NCF-specifieke systemen te maken kunnen krijgen bij de migratie naar post-kwantumcryptografie. De resultaten van deze analyse identificeerden de urgente kwetsbaarheden en NCF's die het belangrijkst zijn om als eerste aan te pakken om een ​​succesvolle migratie naar post-kwantumcryptografie mogelijk te maken.
CISA beveelt aan dat belanghebbenden die verantwoordelijk zijn voor deze NCF's nauw samenwerken met NIST, DHS en anderen
overheidsinstanties om ervoor te zorgen dat ze voorbereid zijn om niet alleen zelf te migreren, maar ook om de migratie van digitale communicatie tussen andere NCF's te ondersteunen. Er is actie vereist van belanghebbenden in alle NCF's, maar pas nadat deze vier producten en diensten hebben gecreëerd die verdere updates mogelijk maken.
"Hoewel post-quantum computing naar verwachting aanzienlijke voordelen zal opleveren, moeten we nu actie ondernemen om potentiële risico's te beheersen, waaronder de mogelijkheid om de versleuteling met openbare sleutels te doorbreken waarop Amerikaanse netwerken vertrouwen om gevoelige informatie te beveiligen," Mona Harrington, waarnemend assistent-directeur voor CISA's National Risk Management Center, zei in een verklaring. "Kritieke infrastructuur en regeringsleiders moeten proactief zijn en zich nu voorbereiden op de overgang naar post-kwantumcryptografie", voegde Harrington eraan toe.

*****

ColdQuanta en Super.tech versnellen kwantumonderzoek voor Q-NEXT

Kwantum bedrijf KoudeQuanta onlangs aangekondigd de overname van de in Chicago gevestigde quantum-startup Super.tech in een huwelijk van onderzoekscomplementen — de hardwaremogelijkheden van ColdQuanta met de software-innovaties van Super.tech.
De aankondiging van mei 2022 was goed nieuws voor Q-VOLGENDE, een National Quantum Information Science Research Center van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) onder leiding van DOE's Argonne National Laboratory. Quantum News Briefs vat de aankondiging hier samen van de site van ColdQuanta.
Door Super.tech erbij te betrekken, kan ColdQuanta, een Q-NEXT-partner, werken met een meer softwarebewuste benadering van kwantumtechnologie, waardoor het onderzoek naar kwantummaterialen en simulaties, kernonderzoeksgebieden voor Q-NEXT, wordt versneld. En Super.tech, zelf een dochteronderneming van Q-NEXT, kan zijn computerprogramma's naar een hoger niveau tillen door verbinding te maken met de kwantummachines en hardware-expertise van ColdQuanta.
"Dit is een voorbeeld van hoe een startup een behoefte in een opkomend technologisch gebied kan identificeren en vervullen en vervolgens kan groeien om de missie van een meer gevestigd technologiebedrijf aan te vullen", zegt Q-NEXT-directeur David Awschalom, die ook een Argonne senior is wetenschapper, de Liew Family professor moleculaire engineering en vice-decaan voor onderzoek en infrastructuur aan de Pritzker School of Molecular Engineering van de Universiteit van Chicago, en de directeur van de Chicago Quantum Exchange.
ColdQuanta is ook van plan om de Q-NEXT-samenwerking toegang te geven tot zijn kwantumcomputer op het hoofdkantoor in Boulder, Colorado.
"We willen ervoor zorgen dat we de functionaliteit van deze op koude atomen gebaseerde apparaten blootleggen, zodat ze in een open speelveld kunnen worden vergeleken, zodat de gemeenschap weloverwogen beslissingen kan nemen over de levensvatbaarheid en interacties met de verschillende spelers in de ruimte, inclusief die binnen de Q-NEXT-samenwerking, 'zei Noel.

*****

Kwantum-AI-doorbraakstelling verkleint de behoefte aan trainingsgegevens

Het trainen van een kwantumneuraal netwerk vereist slechts een kleine hoeveelheid gegevens volgens een recent artikel, mede geschreven door Lukasz Cincio, een kwantumtheoreticus aan het Los Alamos National Laboratory. De bevindingen, gepubliceerd in Nature Communications, geven aan dat het trainen van een kwantumneuraal netwerk slechts een kleine hoeveelheid gegevens vereist. Het nieuwe bewijs zet eerdere aannames op zijn kop die voortkomen uit de enorme honger van klassieke computers naar gegevens in machine learning of kunstmatige intelligentie. “Dit biedt nieuwe hoop voor quantum machine learning. We dichten de kloof tussen wat we vandaag hebben en wat nodig is voor kwantumvoordeel, wanneer kwantumcomputers beter presteren dan klassieke computers', in afvervolginterview met HPCWire hieronder samengevat.
Een belangrijk aspect van de resultaten, zei Cincio, is dat ze efficiëntiegaranties opleveren, zelfs voor klassieke algoritmen die kwantum-AI-modellen simuleren, zodat de trainingsgegevens en compilatie vaak op een klassieke computer kunnen worden verwerkt, wat het proces vereenvoudigt. Vervolgens draait het machine-geleerde model op een kwantumcomputer.
"Dat betekent dat we de vereiste voor de prestatiekwaliteit die we nodig hebben van de kwantumcomputer, met betrekking tot ruis en fouten, kunnen verlagen om zinvolle kwantumsimulaties uit te voeren, waardoor het kwantumvoordeel steeds dichter bij de realiteit komt", zei Cincio.
De versnelling die het gevolg is van het nieuwe bewijs heeft dramatische praktische toepassingen. Het team ontdekte dat ze konden garanderen dat een kwantummodel kan worden gecompileerd of voorbereid voor verwerking op een kwantumcomputer, in veel minder rekenpoorten, in verhouding tot de hoeveelheid gegevens.
"De efficiëntie van de nieuwe methode overtrof onze verwachtingen", zegt Marco Cerezo, een Los Alamos-expert in quantum machine learning. "We kunnen bepaalde, zeer grote kwantumoperaties binnen enkele minuten samenstellen met zeer weinig trainingspunten - iets dat voorheen niet mogelijk was."

*****