دانشمندان آکسفورد به موفقیت بزرگی در محاسبات کوانتومی ایمن مبتنی بر ابر دست یافتند.

خلاصه خبر:

محققان فیزیک دانشگاه آکسفورد به پیشرفتی در محاسبات کوانتومی ایمن مبتنی بر cloud دست یافتد که امکان دسترسی مقیاس پذیر و خصوصی را به پتانسیل کامل آن فراهم میکند. این روش که «محاسبات کوانتومیِ کورِ قابل تأیید» نام دارد، به طور ایمن موجودیت‌های محاسبات کوانتومی را به هم متصل کرده و امکان پردازش محرمانه داده‌ها را با الگوریتم‌های مخفی و حفظ حریم خصوصی و تأیید نتایج فراهم میکند. این سیستم پیوند شبکه‌ای فیبری، سرور محاسبات کوانتومی و دستگاه آشکارساز فوتون را ترکیب کرده و محاسبات کوانتومی کور را روی یک شبکه امکان‌پذیر کرد. این پیشرفت می تواند منجر به توسعه دستگاه های تجاری شود که امنیت داده ها را در حین استفاده از خدمات محاسبات ابری کوانتومی تضمین می کند و تقاضای فزاینده برای محاسبات کوانتومی شبکه ای امن و خصوصی را برآورده می کند.

توضیحات تکمیلی:

دانشمندان فیزیک دانشگاه آکسفورد پیشرفت چشمگیری در محاسبات کوانتومی داشته اند که امنیت، حریم خصوصی و مقیاس پذیری را تضمین می کند و راه را برای پذیرش گسترده این فناوری تحول آفرین هموار می کند. تحقیقات آن‌ها که در مطالعه‌ای که در Physical Review Letters منتشر شده است، روشی به نام «محاسبات کوانتومی کور قابل تأیید» یا  همان verifiable blind quantum computing را معرفی می‌کند که به افراد و شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا از قدرت کامل محاسبات کوانتومی در cloud استفاده کنند.

محاسبات کوانتومی پتانسیل بسیار زیادی برای ایجاد انقلاب در زمینه های مختلف از جمله مراقبت های بهداشتی و مالی دارد. با این حال، اطمینان از اصالت داده ها، حریم خصوصی و رمزگذاری ایمن یک چالش بوده است. رویکرد جدید ایجاد شده توسط تیم تحقیقاتی آکسفورد با استفاده از محاسبات کوانتومی کور، که به طور ایمن موجودیت‌های محاسباتی کوانتومی جداگانه را از طریق یک شبکه، مانند شخصی که از خانه یا محل کار به یک سرور ابری دسترسی دارد، متصل می‌کند، به این نگرانی‌ها می‌پردازد.

پروفسور دیوید لوکاس، دانشمند ارشد، توضیح می‌دهد: «ما برای اولین بار نشان دادیم که محاسبات کوانتومی در فضای ابری می‌تواند به روشی مقیاس‌پذیر و عملی قابل دسترسی باشد که به مردم امنیت و حریم خصوصی کامل داده‌ها و همچنین توانایی تأیید صحت آن را می‌دهد. " این پیشرفت، مشتریان را قادر می‌سازد تا داده‌های محرمانه را با الگوریتم‌های مخفی در رایانه‌های کوانتومی راه دور پردازش کنند و در عین حال حریم خصوصی را حفظ کرده و صحت نتایج را بدون افشای اطلاعات حساس تأیید کنند.

محققان سیستمی را ایجاد کردند که یک پیوند شبکه‌ای فیبری را با یک سرور محاسبات کوانتومی و یک دستگاه آشکارساز فوتون متصل به یک کامپیوتر از راه دور که به خدمات ابری دسترسی دارد، ترکیب می‌کند. این راه‌اندازی اجازه می‌دهد تا عملیات محاسبات کوانتومی کور به صورت ایمن از طریق شبکه انجام شود. این تیم از ترکیبی از حافظه کوانتومی و فوتون ها برای اطمینان از پردازش اطلاعات آنی  و انطباق با الگوریتم استفاده کرد.

پیامدهای این دستاورد قابل توجه است و می تواند منجر به توسعه دستگاه های تجاری شود که به لپ تاپ ها متصل می شوند و امنیت داده ها را در حین استفاده از خدمات محاسبات ابری کوانتومی تضمین می کنند. همانطور که کامپیوترهای کوانتومی قدرتمندتر می شوند، تقاضا برای محاسبات کوانتومی شبکه ای امن و خصوصی افزایش می یابد و پیشرفت تیم آکسفورد یک گام مهم به جلو در برآوردن این الزامات ارائه می دهد.

با دسترسی به امکانات پیشرفته آزمایشگاهی Beecroft، محققان فیزیک دانشگاه آکسفورد در خط مقدم کاوش در محاسبات و فناوری‌های کوانتومی قرار دارند. دستاورد آنها در محاسبات کوانتومی کور قابل تأیید، فرصت‌های جدیدی را برای استفاده گسترده از محاسبات کوانتومی، حل مشکلات پیچیده و هدایت نوآوری در صنایع مختلف و در عین حال تضمین حداکثر امنیت و حفظ حریم خصوصی داده‌های حساس باز می‌کند.

منبع

P. Drmota et al, Verifiable Blind Quantum Computing with Trapped Ions and Single Photons, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.150604