By Сандра Хелсель опубліковано 25 липня 2022 р
Quantum News Briefs розпочинається сьогодні з висвітлення Сенату США, де сенатори представили законопроект про кібербезпеку для покращення захисту федерального уряду від квантових обчислень, після чого йде короткий виклад глибокої статті, в якій обговорюються зусилля АНБ щодо квантово стійкого майбутнього. Оголошення від Корейського технологічного інституту про експериментальну демонстрацію мережі TF QKD – другої у світі після Університету Торонто в Канаді та БІЛЬШЕ
Сенатори представляють законопроект про кібербезпеку, спрямований на покращення захисту федерального уряду від квантових обчислень
21 липня сенатори представили законопроект про кібербезпеку, спрямований на покращення захисту федерального уряду від витоку даних завдяки квантовим обчисленням. Закон про готовність до кібербезпеки квантових обчислень, співавторами якого є сенатори Роб Портман (R-Ohio) і Меггі Хассан (D-N.H. .), вимагатиме від федеральних агентств найсучасніших засобів захисту кібербезпеки, оскільки квантові комп’ютери стають дуже розвиненими та широко доступними.
Закон про готовність до кібербезпеки квантових обчислень, співавторами якого є сенатори Роб Портман (штат Огайо) і Меггі Хассан (Нідерланди), вимагатиме від федеральних агентств найсучасніших засобів захисту кібербезпеки, оскільки квантові комп’ютери стають дуже популярними. просунутий і широко доступний. Далі йде рахунок дві директиви спрямованих на розвиток квантових технологій, які президент Байден представив у травні.
Двопартійний законопроект вимагатиме від Адміністративно-бюджетного управління (OMB) створити вказівки для федеральних агентств щодо оцінки критичних систем через рік після того, як Національний інститут стандартів і технологій (NIST) випустить заплановані стандарти постквантової криптографії.
Законодавство також зобов’язує OMB надсилати щорічний звіт до Конгресу, який містить стратегію боротьби з ризиком постквантової криптографії, фінансування та аналіз того, як федеральні агентства координують і переходять на стандарти постквантової криптографії.
*****
Як АНБ рухається до квантово стійкого майбутнього
NSA оголошений план переходу систем національної безпеки (NSS) на новий квантово-стійкий набір шифрів у 2015 році. Хоча квантові комп’ютери все ще перебували в ембріональному стані, АНБ пояснило, що загроза квантових обчислень була головним міркуванням у рішенні відкликати попередній набір шифрів під назвою Suite B і підготовка до постквантової ери. в Національний інтерес написав глибоку статтю, в якій обговорює NSA та його зусилля з квантової безпеки.
Це оголошення стало першим випадком, коли АНБ публічно визнало, що квантові обчислення становлять серйозну загрозу для шифрування, і, що більш важливо, настав час діяти. Також важливо зазначити, що АНБ шукає економічно ефективне рішення. Це, безсумнівно, буде основною перешкодою для організацій у державному та приватному секторах під час переходу на постквантову криптографію (PQC). АНБ відклало Національний інститут технології стандартів (NIST) для дослідження рішень PQC і завершення розробки набору квантово стійких алгоритмів для використання в NSS. Економічна ефективність цього підходу значною мірою залежатиме від здатності кожної організації впровадити нові алгоритми з мінімальним порушенням роботи існуючих систем.
АНБ має заявив, що впровадження QKD на NSS вимагатиме значних ресурсів, і воно не кваліфікується як комплексне рішення квантової безпеки. Згідно з NSA, QKD «вирішує лише деякі загрози безпеці та вимагає значних інженерних модифікацій систем зв’язку NSS. NSA не вважає QKD практичним рішенням безпеки для захисту інформації про національну безпеку». Складність QKD підриває мету NSA щодо забезпечення економічно ефективної квантової кібербезпеки, як зазначено в повідомленні 2015 року. NSA і NIST схвалили PQC як найкраще та економічно ефективне квантово стійке рішення, і, зрештою, PQC стане стандартом для шифрування даних як в урядовому, так і в приватному секторах.
Термін зусиль АНБ щодо переходу на PQC було значно скорочено, коли в січні президент Байден підписав Меморандум національної безпеки (NSM-8) на тему «Покращення кібербезпеки систем національної безпеки, Міністерства оборони та розвідувального співтовариства». АНБ більше не може чекати до 2024 року, поки NIST завершить розробку стандартів PQC, і тепер йому доручено перевірити поточну кіберінфраструктуру NSS і негайно надати план переходу на PQC. Цей мандат ознаменував початок найбільшого оновлення в історії кібербезпеки для Міністерства оборони.
*****
Корейський інститут науки і технологій (KIST, директор Сок-джін Юн) оголосив, що їх дослідницька група, Центр квантової інформації, очолювана директором Санг-Вук Ханом, успішно здійснила експериментальну демонстрацію практичної мережі TF QKD. Це друга експериментальна демонстрація мережі TF QKD у світі після університету Торонто в Канаді.
У їхньому дослідженні, опублікованому в npj Квантова інформація, дослідницька група запропонувала нову мережеву структуру TF QKD, яку можна масштабувати до мережі «два-до-багатьох» (2:N) на основі мультиплексування поляризації, часу та поділу довжин хвиль. На відміну від першої демонстрації Університету Торонто на основі кільцевої мережевої структури, архітектура дослідницької групи базується на зірковій мережі. Квантовий сигнал в a кільцева структура має проходити через кожного користувача, підключеного до кільця, однак зіркова структура має проходити лише через центр, що дає змогу реалізувати більш практичну систему QKD.
*****
Квантові цифри розкривають більше обчислювальної потужності з меншою кількістю квантових частинок
Групі під керівництвом Томаса Монца з кафедри експериментальної фізики Університету Інсбрука вдалося розробити квантовий комп’ютер, який може виконувати довільні обчислення за допомогою т.зв. квантові цифри (qudits), тим самим відкриваючи більше обчислювальної потужності з меншою кількістю квантових частинок.
Хоча зберігання інформації в нулях і одиницях не є найефективнішим способом виконання обчислень, це найпростіший спосіб. Простота часто також означає надійність і стійкість до помилок, тому двійкова інформація стала безперечним стандартом для класичних комп’ютерів.
У квантовому світі ситуація зовсім інша. У квантовому комп’ютері Інсбрука, наприклад, інформація зберігається в окремих захоплених атомах кальцію. Кожен із цих атомів природно має вісім різних станів, з яких зазвичай лише два використовуються для зберігання інформації. Дійсно, майже всі існуючі квантові комп’ютери мають доступ до більшої кількості квантових станів, ніж вони використовують для обчислень. Повний випуск на Science Daily.
*****
