By Sandra Hessel geplaatst op 07 nov 2022
Quantum Nieuwsbrief 7 november begint met het sluiten van de schuurdeur bij 'nu opslaan, later decoderen'-aanvallen; Wat kwantumtechnologie betekent voor de toekomst van Canada; en Europa zet in op samenwerking en talentpool in de wereldwijde kwantumrace met QuantERA + MORE.
*****
De schuurdeur sluiten bij 'nu opslaan, later decoderen'-aanvallen
Zhanna L. Malekos Smith is een senior medewerker bij de Programma Strategische Technologieën en Beveiligingsproject voor de ruimtevaart aan het Center for Strategic and International Studies in Washington en assistent-professor bij de afdeling Systems Engineering aan de US Military Academy in West Point, waar ze ook dienst doet als fellow bij het Army Cyber Institute en verbonden faculteit aan het Modern War Institute. de auteur van een hoofdartikel van 5 november in TheHill met de schilderachtige titel “Closing the Barn Door on 'store now, decrypt later'-aanvallen.
Tegenstanders voeren SNDL-aanvallen uit op de Verenigde Staten, exfiltreren en slaan vandaag versleutelde gegevens op om deze in de toekomst te ontsleutelen met behulp van post-kwantumcryptografie (PQC) algoritmen. PQC verwijst naar een technologische mijlpaal wanneer geavanceerde kwantumcomputers "een voldoende omvang en niveau van verfijning' en kan breken klassieke codering met openbare sleutel methoden die onze op internet gebaseerde communicatie en financiële transacties beveiligen.
Mei 2022 van de regering Biden uitvoerende orde en twee nationale veiligheidsnota's over kwantumcomputing beschrijven post-kwantumsystemen als "cryptanalytisch relevante kwantumcomputers", wat betekent dat ze aanzienlijke nationale, economische en cyberveiligheidsrisico's voor de Verenigde Staten kunnen vormen door de huidige cryptografie met openbare sleutels te verzwakken.
Voorbereiding is een wezenlijk onderdeel van succes. Zoals Anne Neuberger, plaatsvervangend assistent van de Amerikaanse president en plaatsvervangend nationaal veiligheidsadviseur voor cyber en opkomende technologie, aangekondigd tijdens een panel bij CSIS: “Het proces van het uitrollen van nieuwe codering die zich kan verdedigen tegen een potentiële kwantumcomputer is geen inspanning van een jaar; het is een langdurige inspanning.”
De overgang van kritieke infrastructuur naar federaal goedgekeurde PQC-normen is geen kleine onderneming. Het is eerder een complexe en delicate uitdaging die de publieke en private sector doorsnijdt.
Met de naam zelf richten SNDL-aanvallen zich op het spelen van het lange spel en het benutten van vertragingen bij het implementeren van meer geavanceerde beveiligingsprotocollen.
Klik hier om het volledige hoofdartikel van 5 november TheHill te lezen.
*****
Canada is een wereldleider in de ontwikkeling van kwantumtechnologieën en is goed gepositioneerd om zijn plaats in de opkomende kwantumindustrie veilig te stellen. Quantum News Briefs vat hieronder samen Stephanie Simmons artikel in “The Conversation“. Simmons is universitair hoofddocent, SFU en Tier 2 Canada Research Chair in Silicon Quantum Technologies
De potentiële impact van deze technologieën op de Canadese economie zal transformerend zijn: de Nationale onderzoeksraad van Canada heeft kwantumtechnologie geïdentificeerd als een kans van $ 142 miljard die tegen 229,000 2040 Canadezen in dienst zou kunnen nemen.
Om zijn leiderschap te behouden, moet Canada verder gaan dan onderzoek en ontwikkeling en een kwantumecosysteem versnellen met een sterke talentenpijplijn, bedrijven die worden ondersteund door toeleveringsketens en overheden en betrokkenheid van de industrie. Er zijn een paar dingen die Canada kan doen om dit leiderschap te stimuleren:
Doorgaan met het financieren van kwantumonderzoek: Canada heeft meer dan een dozijn kwantumonderzoeksinstituten en -laboratoria
Bouw onze talentpijplijn op met meer open immigratie: Ook al worden kwantumexperts opgeleid aan elke grote universiteit in Canada, de vraag ernaar is er wel drie keer het aantal pas afgestudeerden.
Wees onze eigen beste klanten: Canadese bedrijven lopen voorop, maar hebben steun nodig. Wat vroege kwantumbedrijven het meest nodig hebben, zijn klanten: vroege, grote inkoopcontracten, of DARPA-achtige moonshot-contracten. Zonder deze contracten zal de hele Canadese kwantumindustrie wegglippen naar andere jurisdicties die investeringen en inkoop richten op binnenlandse inschrijvers.
Canada staat op het punt een nog grotere bijdrage te leveren aan de kwantumtechnologie. Veel bestaande technologie is hier in Canada uitgevonden, waaronder kwantumcryptografie, die mede werd uitgevonden door professor Gilles Brassard van de Universiteit van Montreal. In plaats van zijn fouten uit het verleden te herhalen, zou Canada nu moeten handelen om het succes van de kwantumtechnologie industrie.
Klik hier om het originele, lange artikel te lezen.
*******
Europa zet in op samenwerking en talentpool in wereldwijde kwantumrace met QuantERA
Het Europese financieringsprogramma QuantERA voor onderzoek brengt de wetenschappelijke gemeenschap, financieringsinstanties en vertegenwoordigers van de industrie samen om transnationale samenwerking te stimuleren. Het QuantERA-programma is ontworpen om de ontwikkeling van kwantumtechnologieën (QT) in Europa te versnellen, te midden van wereldwijde concurrentie. Quantum News Briefs vat een recente samen Wetenschap/Bedrijfsartikel.
Een lid van de QuantERA Strategic Advisory Board – een wetenschappelijk orgaan met een breed scala aan perspectieven op QT-gebied – ontving onlangs de Nobelprijs voor natuurkunde. Prof. Alain Aspect, samen met Prof. John. F. Cluster en prof. dr. Anton Zelilinger ontvingen de prijs "voor experimenten met verstrengelde fotonen, het vaststellen van de schending van Bell-ongelijkheden en baanbrekende kwantuminformatiewetenschap".
Het QuantERA-financieringsprogramma voor onderzoek, gelanceerd in 2016, brengt de wetenschappelijke gemeenschap, financieringsinstanties en vertegenwoordigers van het bedrijfsleven samen om transnationale samenwerking te stimuleren. QuantERA bevordert gezamenlijk onderzoek in QT, ondersteund door 39 onderzoeksfinanciers in 31 landen. Projecten die tot nu toe door QuantERA zijn gefinancierd, variëren van fundamenteel tot toegepast, waarbij 400 enthousiaste teams betrokken zijn.
Toen QuantERA werd opgericht, waren er alleen 'conceptuele ideeën' die vandaag zijn uitgegroeid tot productprototypes, vertelde Sir Peter Knight, voorzitter van de QuantERA Strategic Advisory Board, aan Science|Business in de marge van QuantERA's Strategic Conference die in september in Krakau werd gehouden. "Waar we ons op moeten concentreren, is het inzamelen van geld in substantiële hoeveelheden en het [vervolgens] op grote schaal doen", zei Knight. Voor hem hebben Europese onderzoekers een ondernemersgeest en staan ze te popelen om hun projecten te commercialiseren. Klik hier om het originele artikel van 3 november te lezen.
*****
Onderzoekers ontdekken nieuwe methode om grote kwantumcomputers te karakteriseren
Onderzoekers van de Universiteit van Innsbruck, in samenwerking met de Johannes Kepler University Linz en de University of Technology Sydney, presenteren nu een methode om zelfs grote kwantumcomputers te karakteriseren met slechts één meetinstelling. Quantum NewsBriefs vat de onderstaande aankondiging samen.
De gouden standaard voor de karakterisering van kwantumapparaten is de zogenaamde kwantumtomografie, die een compleet beeld van een kwantumsysteem kan schetsen uit een reeks snapshots van het systeem. Hoewel het veel inzichten biedt, neemt het aantal metingen dat nodig is voor tomografie snel toe, met drie keer zoveel metingen die nodig zijn voor elke extra qubit. Vanwege de enorme tijd die het kost om al deze metingen uit te voeren, was tomografie alleen mogelijk op apparaten met een handvol qubits.
De onderzoekers demonstreerden een praktische aanpak voor het karakteriseren van zelfs grootschalige kwantumsystemen, waarbij ze slechts vertrouwden op een enkele meetinstelling, onafhankelijk van de systeemgrootte. Dit wordt bereikt door gedeeltelijk af te stappen van de binaire berekening die inherent is aan zowel kwantumcomputers als hun klassieke voorgangers.
Door qubits uit te breiden tot ququarts met vier niveaus, kunnen we alle informatie die nodig is voor tomografie in één keer opslaan en meten”, zegt natuurkundige Roman Stricker uit Innsbruck. Door deze manier van meten te combineren met een data-analysebenadering genaamd "klassieke schaduwen", oorspronkelijk ontwikkeld door Richard Küng van Johannes Kepler University Linz en collega's, heeft het team een zeer efficiënte karakteriseringsbenadering aangetoond. Met behulp van de gecombineerde technieken waren ze voor het eerst in staat om een systeem van acht qubits in realtime volledig te karakteriseren. Küng benadrukte dat hun framework het potentieel heeft om real-time karakteriseringen van grote toekomstige apparaten mogelijk te maken, wat een belangrijke volgende stap is in de richting van schaalbaarheid van kwantumcomputers.
Klik hier om de originele aankondiging te lezen in de nieuwskamer van U of Innsbruck.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. doet sinds 1990 onderzoek naar en rapporteert over grenstechnologieën. Ze heeft haar Ph.D. van de Universiteit van Arizona.
