Meriv Çawa Dikare Kompîtura Xwe Ji Bo Pêşerojê Biparêze: Parastina Kuantumê Çi ye?

Con la llegada de la hesabkirina kûantûmê, nos encontramos ante yek ji mezintirîn dijwarîyên ewlehiya agahîyan di hemû dîrokê deGer berê tenê algorîtmayên ku bi karanîna hesabkirina kevneşopî ne mimkun bûn werin şîrovekirin bes bû, niha rewş bi awayekî radîkal guheriye. protección cuántica Ew wekî mertalek nû derdikeve holê ku dikare daneyên me, danûstandin û ragihandinên me li dijî superkomputerên kuantumê biparêze, yên ku dikarin pergalên klasîk bêkêr bikin.

Di vê gotarê de, hûn ê kifş bikin ka parastina kûantûmê çi ye, çima îro têgihîştina wê girîng e, û ew ê çawa bandorê li ser awayê ewlehiya agahdariyê ji bo kesan, karsaziyan û rêxistinên giştî bike.

Parastina kuantumê çi ye û çima girîng e?

La protección cuántica, ku wekî ewlehiya kûantûmê jî tê zanîn, komek teknolojî û stratejiyên ku armanc dikin vedihewîne Di cîhanekê de ku komputerên kuantumê lê hene, nepenî, yekparçeyî û hebûna agahdariyê biparêzin..

Divê were eşkerekirin ku xetere ne hîpotetîk e: hesabkirina kûantûmê bi lezeke sergêj pêş dikeve û, dema ku bigihîje gihîştina bazirganî, ew ê hebe. kapasîteyek komputerê ya ewqas mezin ku ew ê bikaribe algorîtmayên krîptografîk ên sereke bişkînin ku îro Înternetê, şîrket, dewlet û heta DNI-ya elektronîkî bikar tînin.

Ev tê vê wateyê ku rêbazên şîfrekirinê yên kevneşopî, çi qas bi hêz bin jî, dê lawaz bin. Ji ber vê yekê ye ku protección cuántica Ew xwe wekî pîvana nû datîne, bi karanîna prensîbên fîzîka kûantûmê ji bo baştirkirina ewlehiya daneyan û pêşxistina algorîtmayên ku li hember êrîşên ji superkomputerên kûantûmê berxwedêr in.

Mifteyên parastina kûantûmê ne tenê di celebê algorîtmayên ku ew bikar tîne de ne, lê di heman demê de di awayê belavkirin û birêvebirina mifteyên şîfrekirin û deşîfrekirina agahdariyê de jî ne.Nêzîkatiyên herî pêşketî krîptografiya kuantumê (li ser fîzîka kuantumê bi xwe hatiye avakirin) û krîptografiya piştî-kuantumê (algorîtmayên ku ji bo li ber komputerên kuantumê yên pir bihêz jî bisekinin hatine çêkirin) tevlihev dikin.

Hesabkirina kuantumê çi gefan li ser ewlehiya dîjîtal çêdike?

Ji bo ku hûn fêm bikin çima em ewqas li ser parastina kûantûmê diaxivin, divê hûn pêşî fêm bikin Çawa hesabkirina kûantûmê ewlehiyê wekî ku em dizanin tehdît dikeKomputerên kûantûmê, berevajî yên kevneşopî, bi bitên ku tenê dikarin 0 an 1 bin, naxebitin, lê bi qubits ku dikare di heman demê de di her du rewşan de be (bi saya superpozîsyona kuantumê).

Ev taybetmendî hin operasyonên matematîkî, ku berê bi komputerên klasîk ne gengaz bûn an jî bi sedan salan hewce bûn, di çend deqeyan an saetan de gengaz dike. Nimûneyek berbiçav ev e. algoritmo de Shor, ku dê bihêle ku kompîturek kûantûm hejmarên pir mezin hema hema di cih de li faktorên sereke parçe bike, bi vî rengî ewlehiya pergalên wekî RSA o ECC (krîptografiya xêza elîptîk).

Encamên vê pêşveçûna teknîkî pir mezin in:

• Rîsk ji bo mifteyên giştî û taybetSîstemên şîfrekirinê yên heyî, wekî yên ku bank û e-nameyê diparêzin, dê xeternak bin.
• Windakirina nepenîtiyêAgahiyên ku îro têne parastin, dibe ku sibê eşkere bibin ger kesek wan hilîne û li benda hêza kuantûmê ya têr be ku wan bişkîne bimîne (êrîşa "niha hilîne, paşê şîfre bike").
• Êrîşên sîber ên sofîstîketirTawankarên sîber û dewlet dê amûrên nû hebin da ku êrîşî binesaziya krîtîk bikin.

Gotara têkildar:

Xemgîniya tevahî: Bitcoin di dîrokê de yekem êrîşa kuantumê dikişîne

Prensîb û bingehên krîptografiya kûantûmê

Di dilê parastina kûantûmê de heye criptografía cuántica, ku ne li ser wê texmînê ye ku pirsgirêkek matematîkî dijwar e, lê li ser rasterast bikaranîna qanûnên mekanîka kûantûmê ye. Çend prensîbên bingehîn hene ku di lîstikê de ne, ku ewlehiyek ji hêla teorîkî ve neşikestî pêşkêş dikin:

• SuperposiciónParçeyên wekî foton dikarin di heman demê de di çend rewşan de bin (0 û 1 di heman demê de).
• Entrelazamiento cuánticoDu perçeyên tevlihev dikarin rewşa xwe di cih de biguherînin gava ya din were pîvandin, bêyî ku mesafeya di navbera wan de çi be.
• Principio de incertidumbre de HeisenbergPîvandina sîstemeke kuantumê bêyî têkbirina wê ne mimkûn e; her hewldanek ji bo guhdarîkirina mifteya kuantumê şopekê dihêle û dikare were tespîtkirin.

Ev prensîbên fîzîkî rê didin avakirina nexşeyên veguhestinê yên sereke ku tê de her desteserkirinek tavilê tê dîtin. Bikaranîna herî berbelav ev e belavkirina mifteya kûantûmê (QKD), ku stûna mezin a krîptografiya kuantûmê ya heyî ye.

Belavkirina mifteya kûantûmê (QKD) çawa dixebite?

La QKD Ew rêbazek şoreşger e ji bo afirandin û parvekirina mifteyek veşartî di navbera du aliyan de (mînak Alice û Bob) bi karanîna fotonên polarîzekirîKilît tenê dikare ji hêla wergir ve bi rêkûpêk were xwendin, ji ber ku her hewldanek ji bo desteserkirinê rewşên kûantûmê yên fotonan diguherîne, û destwerdanê eşkere dike.

Yekem protokola QKD-ê ya ku bi berfirehî tê nasîn ev e BB84, di sala 1984an de ji aliyê Charles Bennett û Gilles Brassard ve hatiye pêşxistin. Bi vî awayî dixebite:

1. Alice fotonên polarîzekirî (her yek dikare 0 an 1 temsîl bike, li gorî arasteya xwe) bi rêya kanalek optîkî ya ewle, bi gelemperî fîber optîk, ji Bob re dişîne.
2. Bob fotonan bi fîlterên rasthatî dipîve, û dû re her du jî (bi rêya kanalek giştî) arasteyên hatine bikar anîn berawird dikin.
3. Ew tenê bitên (nirxan) dihêlin ku li gorî rewşên ku her duyan heman arasteyê bikar anîne, hevaheng bin; ev bingeha mifteya veşartî ya hevpar e.

Nûbûnek din a girîng ew e ku protokola E91, ji hêla Artur Ekert ve, ku li ser bingeha tevliheviya kûantûmê ye da ku ewlehiyê li dijî her cûre sîxuriyê bêtir xurt bike.

Awantaj û dezavantajên parastina kûantûmê li gorî krîptografiya klasîk

La criptografía cuántica Ew hejmarek avantajên bêhempa li gorî rêbazên kevneşopî pêşkêş dike:

• Ewlekariya bê şert û merc: li ser qanûnên fîzîkê ye, ne li ser texmînên matematîkî.
• Tesbîtkirina desteserkirinêHer hewldanek sîxuriyê ji ber guhertina qubîtan bê guman xuya dibe.
• Berxwedana li hember hesabkirina kûantûmêBerevajî krîptografiya klasîk, rêbazên kuantumê yên heyî nikarin ji hêla komputerên kuantumê ve werin şikandin.

Dezavantajên wê ev in:

• Dûrên sînorkirîFoton di kabloyên optîkî yên dûr û dirêj de hilweşin, her çend peyk û dubareker bi lez pêşve diçin.
• Coste elevadoBicîhanîna pergalên QKD hewceyê veberhênanê li alavên taybet û binesaziyek hîn jî di pêşveçûnê de ye.
• Pirsgirêkên pratîkîEwlekariya teorîk dibe ku di cîhaz û mîhengên rastîn de qelsiyên wê hebin.

Cure û protokolên di nav parastina kûantûmê de

Ev meydan rêbazên cûrbecûr dihewîne, her yek li ser aliyên cûda yên ragihandin û hilanînê disekine:

• Belavkirina Mifteya Kuantumê (QKD): ji bo danûstandina bi ewlehî ya mifteyên veşartî.
• Pereyên kûantûmêteknîkên ceribandinî ji bo lihevkirin û rastkirina rast di navbera aliyên ne pêbawer de.
• Îmzeyên dîjîtal ên kûantûmê: ji bo verastkirina rastbûna peyam û danûstandinan.
• Protokolên zêdeVeguhestina Kuantumê ya Bêxem, pergalên li ser bingeha pozîsyonê û ceribandinên din ên pêşkeftî di krîptolojiyê de.

Rewşên bikaranînê û sepanên pratîkî yên parastina kûantûmê

Serlêdanên ji protección cuántica Ew di gelek sektoran de, hem di giştî û hem jî di taybet de, jixwe rastiyek in:

• Hikûmet û parastinparastina agahiyên nehênî û pergalên krîtîk.
• Finanzas y banca: veguhestina ewle ya daneyên nepenî û danûstandinên hesas.
• Binesaziyên krîtîk: torên elektrîkê, tenduristî û telekomunîkasyonê ku nikarin rê li ber rijandina agahiyan bigirin.
• Torên ragihandinê yên kûantûmêprojeyên wekî peyka Çînî Micius û torên li Ewropa û Amerîkayê.
• Ewlekariya hilbijartinê: Ceribandin di hilbijartinên şaredariyê yên li Swîsreyê de ji bo misogerkirina şefafî û pêbaweriyê.

Ev mînak nîşan didin ku Kriptografiya kuantumê ne tenê sozek pêşerojê ye û ne jî rastiyek berfireh e.Şîrket û hikûmet ji bo parastina hebûnên dîjîtal ên krîtîk di vê teknolojiyê de veberhênanê dikin.

Pirsgirêkên teknîkî û astengiyên li pêşiya parastina kûantûmê

Ji ber ku belavkirina berfireh a tov bi astengiyên wekî van re rû bi rû dimîne:

• Pirsgirêkên çarçoveyêBerfirehiya sîstemên QKD bi rêya fîbera optîkî hîn jî bi sînor e, her çend peyk û dubareker vê rewşê baştir dikin.
• InteroperabilidadEntegrasyona teknolojiyên kûantûmê yên nû bi pergalên heyî re guhertinên tevlihev û hevkariya navneteweyî hewce dike.
• Costes elevadosAmûrên taybet hîn jî ji bo gelek rêxistinan veberhênanek girîng temsîl dikin.
• Pêşxistina alavên elektronîkîAmûrên kûantûmê hewceyê rastbûn û aramiya bilind in, û hîn jî di qonaxa pêşkeftinê de ne.
• Rêziknameyên pêşketîStandard û protokol hîn di bin pêşveçûnê de ne, û rêziknameyên gerdûnî hîn bi tevahî nehatine destnîşankirin.

Veguhestina bo parastina kûantûmê: çawa amadekariyê bikin

La adaptasyona bi ewlehiya kûantûmê re Ew berê di sektorên krîtîk û şîrketên pêşeng ên wekî IBM, Google, û Apple de dest pê kiriye. Pêşniyar tê kirin ku van gavan bişopînin:

• Rîskên kûantûmê binirxînin: Nas bike ka kîjan dane û sîstem hewceyê parastina demdirêj in.
• Envantera binesaziya krîptografîk bikeAnalîz bike ka kîjan protokolên heyî ji bo berxwedana li hember êrîşên kuantumê hewceyê nûvekirinê ne.
• Algorîtmayên piştî-kuantûmê bicîh bînin: gav bi gav ber bi çareseriyên ku li hember êrîşên pêşerojê berxwedêr in ve diçin.
• Perwerdehiya di teknolojiyên kûantûmê de: ji bo veguheztinek bi bandor personelên teknîkî û stratejîk perwerde bike.
• Çêtirkirina çareseriyên hîbrîd: di dema veguhêzê de kombînasyonên krîptografiya klasîk û kûantûmê bikar bînin.

Pir girîng e ku zû tevbigerin, ji ber ku dema komputerên kuantumê gefêk rastîn çêdikin, koçberî dê pir tevlihevtir û bihatir be.

Pêşveçûn û standardên sereke yên parastina kûantûmê

Pêşeroj di afirandina standardên zexm û pêşxistina hevkariya navneteweyî de ye, bi saziyên wekî NISTPêşketinên girîng bi dest xistine, wek:

• Hilbijartin û ceribandina bi algorîtmayên piştî-kuantûmê ku dibe ku ji bo parastina agahdariya krîtîk mecbûrî bibe.
• El desarrollo de Binesaziyên bazirganî yên QKD di torên ceribandinî û di jîngehên rastîn de.
• Iniciativas como el Foruma Darayî ya Ewle ya Kuantumê (QSFF), bi hevkariya bank û saziyên darayî ji bo baştirkirina parastinê.
• Pabendbûna şîrketên telekomunîkasyonê, karûbarên ewr, û torên binesaziya krîtîk.

Pêşeroja parastina kûantûm û ewlehiya sîber

Pêşketinên di hesabkirina kûantûmê de ne tenê pirsgirêkek e, lê derfetek e ji bo ji nû ve pênasekirina ewlehiya dîjîtal. Gavên din, bi hevkariya navneteweyî li ser ceribandin, standard û bicihkirinan, serdemek nêzîktir dikin ku tê de krîptografî dê bi qasî qanûnên fîzîkî yên ku bingeha wê ne ewle be.

La protección cuántica Di serdemeke ku fîzîk û matematîk ji bo avakirina hawîrdorek ewletir mil bi mil dixebitin de, ew wekî elementek sereke di parastina daneyên me, ragihandin û hebûnên me yên dîjîtal de derdikeve holê.

Daniel Terrasa

Edîtorê pisporê teknolojî û pirsgirêkên înternetê bi zêdetirî deh salan ezmûna xwe di medyaya dîjîtal a cihêreng de heye. Min ji bo pargîdaniyên e-bazirganî, ragihandinê, kirrûbirra serhêl û reklamê wekî edîtor û afirînerê naverokê xebitî. Min li ser malperên aborî, darayî û sektorên din jî nivîsandiye. Karê min jî hewesa min e. Naha, bi gotarên min di nav de Tecnobits, Ez hewl didim ku hemî nûçe û derfetên nû yên ku cîhana teknolojiyê her roj pêşkêşî me dike ji bo baştirkirina jiyana me bikolim.