Uurijatel õnnestus ühendada kvant-arvutustehnika võimsus kvant-krüptograafia turvalisusega. Nad näitasid, et kvantmehaanika põhimõtteid rakendades on võimalik saavutada turvalist pilve-tehnoloogiat. Teadlased viisid läbi eksperimentaalse kvant-arvutustehnika esitluse, mille käigus sisendandmed, andmetöötlus ja väljund jäid kvantarvutile teadmatuteks. Rahvusvaheline teadlaste meeskond avaldab eksperimendi tulemused teadusajakirja Science järgmises numbris.
Pildil on kujutatud kokkupõimunud kvantbittide kobarad, mis võimaldavad kaug-kvant-arvutustehnikat serveris läbi viia ning samal ajal hoida tulemusi kaugserveri eest peidetuna. Pilt: EQUINOX GRAPHICS
Arvatakse, et kvantarvutid mängivad tuleviku andmetöötluses tähtsat rolli, kuna nad ületavad klassikalisi arvuteid mitmetes ülesannetes. Võttes arvesse kvantseadmete ehitamisel esinevaid väljakutseid, on mõeldav, et tulevikus on kvant-arvutustehnikat võimalik läbi viia vaid mõnes spetsialiseerunud asutuses üle maailma – sarnaselt tänapäeva superarvutitega. Kasutajad suhtleksid nende asutustega, et kvant-arvuti võimalust „sisse osta“. See stsenaarium meenutaks hetketrendi pilve-tehnoloogias: andmete talletamiseks ja töötluseks kasutatakse keskseid kaugservereid – kõike tehakse „pilvedes“. Ilmseks väljakutseks on muuta globaliseerunud arvutustehnika turvaliseks ja kindlustada kasutajate andmete privaatsuse säilimine, kirjutab Physorg.com.
Teadusajakirjas Science peatselt ilmuv uurimustöö viitab sellele, et kvantarvutid võivad pakkuda sellele väljakutsele vastuse. „Kvantfüüsika lahendab ühe hajus-arvutustehnika põhiprobleemi. Kui kasutajad suhtlevad kaugete arvutuskeskustega, on need võimelised säilitama andmete privaatsuse,“ väitis uurimustöö juhtiv autor Stefanie Barz. Hiljuti saavutatud kvantarvutite põhieelis võimaldab kvant-arvutustehnika delegatsioonil moodustada kasutaja, kes ei oma kvantarvuti võimsust kvantserveris, ning samal ajal tagada kasutaja andmete privaatsuse. Kvantserver sooritab arvutusi, kuid sel pole vahendeid teada saamaks, mida see parajasti teeb. See funtksionaalsus pole teadaolevalt „klassikalises“ maailmas kättesaadav.
Pilt mitmekordselt rakendatud andmeribadest. Need on krüptitud viisil, mis võimaldab kvant-arvutustehnikat läbi viia kaugserveris ka turvaliselt krüpteerituna. Pilt: EQUINOX GRAPHICS
Teadlased Viini uurimustöö grupist näitasid „pimeda kvant-arvutustehnika“ põhimõtet eksperimendi käigus. Nad sooritasid esimese teadaoleva kvant-arvutuse, mille käigus kasutajate andmed jäid krüpteerituteks. Eksperimentaalsel demonstratsioonil kasutati andmete kodeerimiseks footoneid või „valguse osakesi“. Footonsüsteemid sobivad ülesandesse hästi, sest nendel on võimalik sooritada kvant-arvutustehnika tehteid ning neid on võimalik saata pikkadele vahemaadele.
Kõnealune protsess toimib järgmiselt. Kasutaja valmistab kvantbitid – kvantarvutite põhilised ühikud – vaid talle endale teadaolevas seisundis ja saadab need kvantbitid kvantarvutisse. Kvantarvuti põimib kvantbitid standardskeemi kohaselt. Tegelik arvutus toimub mõõtmise alusel: kvantinformatsiooni töötlemine viiakse läbi kvantbittide lihtsa mõõtmise kaudu. Kasutaja kohandab mõõtmisjuhendid iga kvantbiti kindlale seisundile ja saadab need kvantserverile. Lõpuks saadetakse arvutuse tulemused tagasi kasutajale, kes saab neid tõlgendada ja ära kasutada. Isegi kui kvantarvuti või „pealtkuulaja“ püüab kvantbitte lugeda, ei saa nad kasulikku informatsiooni ilma esialgset seisundit teadmata; nad on „pimedad“.
Teadusartikkel: „Demonstration of Blind Quantum Computing“