Ahoana ny fomba hanaporofoana ny PC-nao amin'ny hoavy: Inona no atao hoe Fiarovana Quantum?

Amin'ny fahatongavan'i computing quantum, isika aloha iray amin'ireo fanamby lehibe indrindra amin'ny fiarovana ny fampahalalam-baovao teo amin'ny tantara rehetra. Raha teo aloha dia ampy ny mampiasa algorithm izay tsy azo fehezina amin'ny fampiasana informatika nentim-paharazana, ankehitriny dia niova tanteraka ny toe-draharaha. fiarovana ny quantum Mipoitra ho toy ny ampinga vaovao afaka miaro ny angon-drakitra, ny fifampiraharahana ary ny fifandraisantsika amin'ireo supercomputer quantum izay mety hahatonga ny rafitra klasika ho tsy misy ilana azy.

Ho hitanao ato amin'ity lahatsoratra ity ny atao hoe fiarovana ny quantum, ny antony maha-zava-dehibe ny fahazoana azy amin'izao fotoana izao, ary ny fiantraikan'izany amin'ny fomba fitazomana ny vaovao ho an'ny olon-tsotra, orinasa ary fikambanana ho an'ny daholobe.

Inona no atao hoe quantum shielding ary nahoana izany no zava-dehibe?

La fiarovana ny quantum, fantatra ihany koa amin'ny hoe quantum security, dia ahitana ireo teknolojia sy paikady mikendry Tazony ny tsiambaratelo, ny fahamendrehana ary ny fisian'ny fampahalalana ao amin'ny tontolo misy ny solosaina quantum.

Tsy maintsy atao mazava tsara fa ny loza dia tsy hypothetical: ny computing quantum dia mandroso amin'ny hafainganam-pandeha mandreraka ary, rehefa tonga amin'ny fahamatorana ara-barotra, dia hanana. fahaiza-manao informatika lehibe izay ho azony manapaka ny algorithm cryptographic lehibe fa amin'izao fotoana izao dia mampiasa Internet, orinasa, fanjakana ary na dia ny DNI elektronika aza.

Midika izany fa ny fomba fanafenana nentim-paharazana, na mahery toy inona aza, dia ho marefo. Izany no mahatonga ny fiarovana ny quantum Izy io dia mametraka ny tenany ho mari-pamantarana vaovao, mampiasa ny fitsipiky ny fizika quantum mba hanatsarana ny fiarovana ny angon-drakitra ary hampivelatra algorithm izay mahatohitra ny fanafihana avy amin'ny supercomputers quantum.

Ny fanalahidin'ny fiarovana amin'ny quantum dia tsy amin'ny karazana algorithm ampiasainy ihany, fa amin'ny fomba fizarana sy fitantanana ny fanalahidin'ny famandrihana sy famongorana ny vaovao.Ny fomba fiasa mandroso indrindra dia manambatra ny cryptography quantum (mifototra amin'ny physique quantum mihitsy) sy ny cryptography post-quantum (algorithm natao hanoherana na dia solosaina quantum mahery aza).

Inona no loza ateraky ny computing quantum amin'ny fiarovana nomerika?

Mba hahatakarana ny antony miresaka betsaka momba ny fiarovana ny quantum dia tsy maintsy azonao aloha Ahoana ny fandrahonan'ny computing quantum ny fiarovana araka ny fantatsika. Ny ordinatera quantum, tsy toy ny mahazatra, dia tsy miasa amin'ny bits izay mety ho 0 na 1 ihany, fa miaraka amin'ny qubits izay mety amin'ny fanjakana roa miaraka (noho ny superposition quantum).

Ity endri-javatra ity dia manao asa matematika sasany, izay tsy azo atao na nitaky an-jatony taona maro tamin'ny ordinatera mahazatra, azo atao ao anatin'ny minitra na ora. Ohatra mivaingana ny Ny algorithm Shor, izay ahafahan'ny solosaina quantum iray hamongotra isa be dia be ho anton-javatra voalohany saika eo no ho eo, ka manafoana ny fiarovana ny rafitra toy ny Afrika Atsimo o Ptt (kriptografika curve elliptic).

Ny voka-dratsin'ity fandrosoana ara-teknolojia ity dia lehibe:

• Loza amin'ny fanalahidin'ny daholobe sy tsy miankina: Ny rafitra fanafenana amin'izao fotoana izao, toy ireo izay miaro ny banky sy ny mailaka, dia mety ho marefo.
• Very ny tsiambaratelo: Ny angon-drakitra voaaro anio dia mety hiharihary rahampitso raha misy olona mitahiry azy miandry mba hanana hery ampy hamakiana azy (fanafihana "mitahiry izao, decrypt aoriana").
• Fanafihana cyber be pitsiny kokoa: Hanana fitaovana vaovao hanafika ireo fotodrafitrasa manan-danja ireo mpanao heloka bevava an-tserasera sy ny fanjakana.

Lahatsoratra mifandraika:

Manahy tanteraka: Bitcoin no tratran'ny fanafihana voalohany teo amin'ny tantara

Fitsipika sy fototry ny kriptografika quantum

Ny fototry ny fiarovana quantum dia ny quantum cryptography, izay tsy mifototra amin'ny fiheverana fa sarotra ny olana matematika, fa amin'ny fampiasana mivantana ny lalàn'ny mekanika quantum. Misy fitsipika fototra maromaro milalao, izay manome fiarovana ara-teorika tsy mety vaky:

• hifanindry: Ny singa toy ny fotona dia mety amin'ny fanjakana maromaro miaraka (0 sy 1 miaraka).
• Fampidirana Quantum: Ny singa roa mifamatotra dia afaka manova avy hatrany ny toetrany rehefa refesina ny iray hafa, na inona na inona elanelana misy eo aminy.
• Heisenberg fitsipika tsy azo antokaTsy azo atao ny mandrefy système quantum raha tsy manelingelina azy; ny fikasana hihaino ny lakilen'ny quantum dia mamela soritra ary azo tsikaritra.

Ireo fitsipika ara-batana ireo dia mamela ny fananganana rafitra fifindran'ny fototra izay ahitàna avy hatrany ny fisakanana rehetra. Ny fampiharana miparitaka indrindra dia fizarana fanalahidy quantum (QKD), izay andry lehibe amin'ny cryptography quantum ankehitriny.

Ahoana no fiasan'ny fizarana fanalahidy quantum (QKD)?

La QKD Fomba revolisionera amin'ny famoronana sy fizarana fanalahidy miafina eo amin'ny antoko roa (oh: Alice sy Bob) mampiasa polarized photonsNy lakile ihany no vakian'ny mpandray azy, satria ny fikasana hanakantsakanana dia manova ny toetran'ny foton'ny fotony, ka manambara ny fidirany.

Ny protocol QKD voalohany fantatra amin'ny ankapobeny dia ny BB84, novolavolain'i Charles Bennett sy Gilles Brassard tamin'ny 1984. Miasa toy izao izy io:

1. Mandefa sary polarized i Alice (ny tsirairay dia afaka maneho 0 na 1, arakaraka ny fironany) amin'i Bob amin'ny alàlan'ny fantsona optika azo antoka, matetika fibre optique.
2. Refesina amin'ny sivana kisendrasendra i Bob, ary avy eo dia samy mampitaha (amin'ny alalan'ny fantsona ho an'ny daholobe) ny orientation ampiasaina.
3. Izy ireo ihany no mitazona ny bits (soatoavina) mifanaraka amin'ny tranga izay samy nampiasa ny fironana mitovy; io no fototry ny fanalahidy miafina zaraina.

Ny fanavaozana manan-danja iray hafa dia ny Ny protocol E91, avy amin'i Artur Ekert, izay mifototra amin'ny fikorontanan'ny quantum mba hanamafisana bebe kokoa ny fiarovana amin'ny karazana fitsikilovana rehetra.

Ny tombony sy ny tsy fahampian'ny fiarovana ny quantum amin'ny kriptografika klasika

La quantum cryptography Izy io dia manolotra andiana tombony miavaka amin'ny fomba nentim-paharazana:

• Fiarovana tsy misy fepetra: mifototra amin'ny lalàn'ny fizika fa tsy amin'ny vinavina matematika.
• Fikarohana interception: Tsy azo ihodivirana ny fiezahana mitsikilo noho ny fiovan'ny qubits.
• Ny fanoherana ny computing quantum: Ny fomba quantum amin'izao fotoana izao dia tsy azo ravan'ny ordinatera quantum, tsy toy ny cryptography klasika.

Ny tsy fahampiana dia misy:

• Lavitra voafetra: Miharatsy ny foton amin'ny tariby optika lavitr'ezaka, na dia mandroso haingana aza ny zanabolana sy ny mpamadika.
• Vidiny lafo: Ny fampiharana ny rafitra QKD dia mitaky fampiasam-bola amin'ny fitaovana manokana sy fotodrafitrasa mbola mivoatra.
• fanamby azo ampiharina: Ny fiarovana ara-teorika dia mety manana fahalemena amin'ny fitaovana tena izy sy ny fanamafisana.

Karazana sy protocole ao anatin'ny fiarovana quantum

Ny sehatra dia ahitana fomba isan-karazany, samy mifantoka amin'ny lafiny samihafa amin'ny fifandraisana sy ny fitahirizana:

• Fizarana fanalahidy Quantum (QKD): Fanakalozana fanalahidy miafina.
• Vola madinika: teknika andrana amin'ny marimaritra iraisana sy fanamarinana eo amin'ireo antoko tsy mahatoky.
• sonia nomerika quantum: hanamarina ny maha-azo itokiana ny hafatra sy ny fifampiraharahana.
• Protocols fanampiny: Quantum Oblivious Transfer, rafitra mifototra amin'ny toerana ary andrana mandroso hafa amin'ny cryptology.

Mampiasà tranga sy fampiharana azo ampiharina momba ny fiarovana ny quantum

Ny fampiharana ny fiarovana ny quantum Efa zava-misy amin'ny sehatra maro izy ireo, na an'ny fanjakana na tsy miankina:

• Governemanta sy fiarovana: fiarovana ny vaovao voasokajy sy rafitra mitsikera.
• Fitantanam-bola sy banky: fampitana azo antoka ny angona tsiambaratelo sy ny fifampiraharahana saro-pady.
• Fotodrafitrasa mitsikera: tambajotra elektrônika, fahasalamana ary fifandraisan-davitra izay tsy mahavidy vaovao mivoaka.
• Tambajotra fifandraisana quantum: tetikasa toy ny satelita sinoa Micius sy tambajotra any Eoropa sy Amerika.
• Fiarovana ny fifidianana: Fitsapana amin'ny fifidianana kaominaly any Soisa mba hiantohana ny mangarahara sy ny fahatokisana.

Ireo ohatra ireo dia mampiseho izany Ny cryptography quantum dia efa zava-misy miitatra fa tsy fampanantenana ho avy fotsiny.Ny orinasa sy ny governemanta dia mampiasa vola amin'ity teknolojia ity mba hiantohana ny fiarovana ny fananana nomerika manan-danja.

Fanamby ara-teknika sy sakana amin'ny fiarovana ny quantum

Ny fananganana miely patrana dia miatrika sakana toy ny:

• Olana momba ny sehatra: Mbola voafetra ihany ny fandrakofana ny rafitra QKD amin'ny alalan'ny fibre optika, na dia manatsara an'io toe-javatra io aza ny zanabolana sy ny mpamadika.
• interoperability: Mitaky fiovana sarotra sy fiaraha-miasa iraisam-pirenena ny fampidirana ny teknolojia quantum vaovao amin'ny rafitra efa misy.
• Costes elevados: Ny fitaovana manokana dia mbola maneho fampiasam-bola lehibe ho an'ny fikambanana maro.
• Fampandrosoana HardwareNy fitaovana quantum dia mitaky mazava tsara sy fahamarinan-toerana, ary mbola ao anatin'ny dingana fampandrosoana.
• Fitsipika mivoatra: Mbola eo an-dalam-pandrosoana ny fenitra sy ny protocole, ary tsy mbola voafaritra tanteraka ny fitsipika manerantany.

Ny fifindran'ny fiarovana amin'ny quantum: ny fomba hanomanana

La fampifanarahana amin'ny fiarovana quantum Efa nanomboka tamin'ny sehatra mitsikera sy orinasa lehibe toa an'i IBM, Google ary Apple. Tsara ny manaraka ireto dingana ireto:

• Tombanana ny loza mety hitranga: Fantaro hoe iza no angona sy rafitra mila fiarovana maharitra.
• Inventory ny fotodrafitrasa kriptografika: Famakafakana izay protocole amin'izao fotoana izao mila fanavaozana mba hanoherana ny fanafihana quantum.
• Mampihatra algorithm post-quantum: mifindrafindra tsikelikely mankany amin'ny vahaolana mahatohitra ny fanafihana ho avy.
• Fiofanana amin'ny teknolojia quantum: manofana mpiasa ara-teknika sy stratejika ho amin'ny tetezamita mahomby.
• Optimize ny vahaolana hybrid: mampiasa fitambarana kriptografika klasika sy quantum mandritra ny tetezamita.

Tena ilaina ny mihetsika aloha, satria rehefa tena mampidi-doza ny solosaina quantum dia ho sarotra sy lafo kokoa ny fifindra-monina.

Ny fivoarana lehibe sy ny fenitry ny fiarovana ny quantum

Ny ho avy dia mipetraka amin'ny famoronana fenitra matanjaka sy fampiroboroboana ny fiaraha-miasa iraisam-pirenena, miaraka amin'ireo andrim-panjakana toy ny NISTNisy fandrosoana lehibe, toy ny:

• Ny fifantenana sy ny fitiliana ny algorithms post-quantum izay mety ho lasa tsy maintsy atao hiarovana ny vaovao mitsikera.
• Ny fampandrosoana ny QKD fotodrafitrasa ara-barotra amin'ny tambajotra andrana sy amin'ny tontolo tena izy.
• Initiatives toy ny Quantum Safe Financial Forum (QSFF), miaraka amin'ny banky sy andrim-panjakana mba hanatsarana ny fiarovana.
• Ny fanoloran-tenan'ny orinasam-pifandraisan-davitra, ny serivisy rahona, ary ny tambajotra fotodrafitrasa manan-danja.

Ny hoavin'ny fiarovana ny quantum sy ny cybersecurity

Ny fandrosoan'ny computing quantum dia maneho fahafahana hamaritana indray ny fiarovana nomerika, fa tsy fanamby fotsiny. Ny dingana manaraka, miaraka amin'ny fiaraha-miasa iraisam-pirenena amin'ny andrana, ny fenitra ary ny fametrahana, dia mampifanakaiky ny vanim-potoana ahafahan'ny cryptography ho azo antoka toy ny lalàna ara-batana izay manohana azy.

La fiarovana ny quantum Mipoitra ho singa manan-danja amin'ny fiarovana ny angonay, ny fifandraisana ary ny fananana nomerika ao anatin'ny vanim-potoana izay iarahan'ny fizika sy matematika mba hananganana tontolo azo antoka kokoa.

Daniel Terrace

Tonian-dahatsoratra manokana momba ny teknolojia sy olana amin'ny Internet manana traikefa mihoatra ny folo taona amin'ny haino aman-jery nomerika samihafa. Niasa ho mpamoaka lahatsoratra sy mpamorona votoaty ho an'ny e-varotra, fifandraisana, varotra an-tserasera ary orinasa dokambarotra aho. Nanoratra tao amin'ny tranokalan'ny toekarena, fitantanam-bola ary sehatra hafa ihany koa aho. Ny asako ihany koa no tiako. Ankehitriny, amin'ny alàlan'ny lahatsoratro ao Tecnobits, Miezaka mikaroka ireo vaovao sy fahafahana vaovao rehetra atolotry ny tontolon'ny teknolojia ho antsika isan'andro aho hanatsarana ny fiainantsika.