By Sandra Hessel geplaatst 25 juli 2022
Quantum News Briefs begint vandaag met berichtgeving van de Amerikaanse Senaat, waar senatoren een cyberbeveiligingswet hebben ingediend om de verdediging van de federale overheid tegen kwantumcomputing te verbeteren, gevolgd door een samenvatting van een diepgaand artikel waarin de inspanningen van de NSA voor een kwantumveerkrachtige toekomst worden besproken. Een aankondiging van het Korean Institute of Technology over de experimentele demonstratie van het TF QKD-netwerk – de tweede ter wereld na de Universiteit van Toronto in Canada en MORE
Senatoren introduceren cyberbeveiligingswet gericht op het verbeteren van de verdediging van de federale regering tegen kwantumcomputing
Senatoren hebben op 21 juli een cyberbeveiligingswet ingediend die gericht is op het verbeteren van de verdediging van de federale overheid tegen datalekken die mogelijk worden gemaakt door quantum computing. De Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act, mede gesponsord door Sens. Rob Portman (R-Ohio) en Maggie Hassan (DN.H .), zouden federale agentschappen de meest up-to-date cyberbeveiligingsbeschermingen moeten hebben, aangezien kwantumcomputers zeer geavanceerd en algemeen beschikbaar worden.
De Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act, mede gesponsord door Sens. Rob Portman (R-Ohio) en Maggie Hassan (DN.H.), vereist dat federale agentschappen de meest up-to-date cyberbeveiligingsbeschermingen hebben, aangezien kwantumcomputers zeer geavanceerd en overal verkrijgbaar. Het wetsvoorstel volgt twee richtlijnen gericht op het bevorderen van kwantumtechnologieën die president Biden in mei onthulde.
Het tweeledige wetsvoorstel vereist dat het Office of Management and Budget (OMB) richtlijnen opstelt voor federale agentschappen om kritieke systemen te beoordelen een jaar nadat het National Institute of Standards and Technology (NIST) zijn geplande post-kwantumcryptografiestandaarden heeft gepubliceerd.
De wetgeving zou de OMB ook opdracht geven om een jaarverslag naar het Congres te sturen met een strategie voor het aanpakken van post-kwantumcryptografierisico's, financiering en een analyse van hoe federale agentschappen coördineren en migreren naar post-kwantumcryptografiestandaarden.
*****
Hoe de NSA op weg is naar een kwantumveerkrachtige toekomst
De NSA aangekondigd een plan om nationale veiligheidssystemen (NSS) in 2015 over te zetten naar een nieuwe kwantumbestendige coderingssuite. Hoewel kwantumcomputers nog in de kinderschoenen stonden, legde de NSA uit dat de dreiging van kwantumcomputing de belangrijkste overweging was bij het besluit om de vorige coderingssuite, genaamd Suite B, en bereid je voor op het post-kwantumtijdperk. van de Nationaal belang heeft een diepgaand artikel samengesteld waarin de NSA en haar inspanningen op het gebied van kwantumbeveiliging worden besproken.
Deze aankondiging was de eerste keer dat de NSA publiekelijk erkende dat kwantumcomputing een ernstige bedreiging vormde voor encryptie en, nog belangrijker, dat het tijd was om in actie te komen. Het is ook belangrijk op te merken dat de NSA een kosteneffectieve oplossing zoekt. Dit zal ongetwijfeld een belangrijk obstakel zijn voor organisaties in de overheid en de particuliere sector tijdens de overgang naar post-kwantumcryptografie (PQC). De NSA heeft het National Institute of Standards Technology (NIST) uitgesteld om PQC-oplossingen te onderzoeken en een reeks kwantumbestendige algoritmen voor gebruik in NSS af te ronden. De kosteneffectiviteit van deze aanpak zal grotendeels afhangen van het vermogen van elke organisatie om de nieuwe algoritmen te implementeren met minimale verstoring van bestaande systemen.
De NSA heeft bepaald dat het implementeren van QKD op NSS aanzienlijke middelen zou vereisen, en dat het niet kwalificeerde als een allesomvattende kwantumbeveiligingsoplossing. Volgens de NSA pakt QKD “slechts enkele beveiligingsbedreigingen aan en vereist het aanzienlijke technische aanpassingen aan NSS-communicatiesystemen. NSA beschouwt QKD niet als een praktische beveiligingsoplossing voor het beschermen van nationale veiligheidsinformatie.” De complexiteit van QKD ondermijnt het doel van de NSA om kosteneffectieve kwantumcyberbeveiliging te bieden, zoals vermeld in de aankondiging van 2015. De NSA en NIST hebben beide PQC onderschreven als de superieure en kosteneffectieve kwantumveerkrachtige oplossing en uiteindelijk zal PQC de standaard worden voor gegevensversleuteling in zowel de overheid als de particuliere sector.
De tijdlijn voor de inspanningen van de NSA om over te stappen op PQC werd aanzienlijk verkort toen president Biden in januari een Nota Nationale Veiligheid (NSM-8) over "Verbetering van de cyberbeveiliging van nationale veiligheid, ministerie van defensie en inlichtingengemeenschapssystemen." De NSA kan niet langer wachten tot 2024 voordat NIST de PQC-normen afrondt en heeft nu de taak om de huidige NSS-cyberinfrastructuur te controleren en onmiddellijk een PQC-overgangsplan te verstrekken. Dit mandaat markeerde het begin van de grootste upcycle in de geschiedenis van cyberbeveiliging voor de DoD.
*****
Het Korea Institute of Science and Technology (KIST, directeur Seok-jin Yoon) heeft aangekondigd dat hun onderzoeksteam, het Centre for Quantum Information, onder leiding van directeur Sang-Wook Han, geslaagd is in een experimentele demonstratie van een praktisch TF QKD-netwerk. Dit is de tweede experimentele demonstratie van het TF QKD-netwerk ter wereld na de Universiteit van Toronto in Canada.
In hun studie gepubliceerd in npj Quantum-informatie, stelde het onderzoeksteam een nieuwe TF QKD-netwerkstructuur voor die schaalbaar is tot een twee-op-veel (2:N) netwerk op basis van polarisatie-, tijd- en golflengteverdelingsmultiplexing. In tegenstelling tot de eerste demonstratie van de Universiteit van Toronto op basis van een ringnetwerkstructuur, is de architectuur van het onderzoeksteam gebaseerd op een sternetwerk. Het kwantumsignaal in a ring structuur moet elke gebruiker passeren die op de ring is aangesloten, maar de sterstructuur laat hem alleen door het midden gaan, waardoor het mogelijk wordt om een praktischer QKD-systeem te implementeren.
*****
Quantumcijfers ontsluiten meer rekenkracht met minder kwantumdeeltjes
Een team onder leiding van Thomas Monz van de afdeling Experimentele Fysica van de Universiteit van Innsbruck is er nu in geslaagd een kwantumcomputer te ontwikkelen die willekeurige berekeningen kan uitvoeren met zogenaamde kwantumcijfers (qudits), waardoor meer rekenkracht wordt ontgrendeld met minder kwantumdeeltjes.
Hoewel het opslaan van informatie in nullen en enen niet de meest efficiënte manier is om berekeningen uit te voeren, is het wel de eenvoudigste manier. Eenvoudig betekent vaak ook betrouwbaar en robuust tegen fouten en dus is binaire informatie de onbetwiste standaard geworden voor klassieke computers.
In de kwantumwereld is de situatie heel anders. In de Innsbruck-kwantumcomputer wordt informatie bijvoorbeeld opgeslagen in individuele opgesloten calciumatomen. Elk van deze atomen heeft van nature acht verschillende toestanden, waarvan er doorgaans slechts twee worden gebruikt om informatie op te slaan. Inderdaad, bijna alle bestaande kwantumcomputers hebben toegang tot meer kwantumtoestanden dan ze gebruiken voor berekeningen. Volledige release op Science Daily.
*****
