Nedavni znanstveni napredak omogućit će milijunima pojedinaca i tvrtki korištenje punog potencijala kvantnog računalstva nove generacije, zahvaljujući istraživanjima fizičara sa Sveučilišta Oxford. Njihov rad osigurava privatnost i sigurnost te otvara vrata korištenju transformativnog potencijala kvantnog računalstva temeljenog na oblaku, kako je objavljeno u prestižnom američkom znanstvenom časopisu Physical Review Letters.

Razvoj kvantnog računalstva napreduje velikom brzinom i otvara put novim aplikacijama koje bi mogle radikalno promijeniti pružanje usluga u raznim područjima, uključujući zdravstvo i financijske usluge. Kvantno računalstvo djeluje na temeljno drugačijim principima od tradicionalnog računalstva i potencijalno je mnogo moćnije. No, zahtijeva kontrolirane uvjete za stabilnost te postoje zabrinutosti u vezi s autentičnošću podataka i učinkovitošću trenutačnih sigurnosnih i šifrirnih sustava.

Vodeći pružatelji usluga temeljenih na oblaku, poput Googlea, Amazona i IBM-a, već nude određene elemente kvantnog računalstva. Zaštita privatnosti i sigurnosti korisničkih podataka ključni su za širenje i povećanje upotrebe ovih tehnologija, kao i za razvoj novih aplikacija kako tehnologija napreduje. Novo istraživanje fizičara sa Sveučilišta Oxford rješava te izazove.

„Prvi put smo pokazali da se kvantno računalstvo u oblaku može koristiti na skalabilan i praktičan način, što će korisnicima omogućiti potpunu sigurnost i privatnost podataka, uz mogućnost provjere njihove autentičnosti,“ izjavio je profesor David Lucas, koji je suvoditelj istraživačkog tima na Odjelu za fiziku Sveučilišta Oxford i glavni znanstvenik na UK Quantum Computing and Simulation Hubu, koji djeluje unutar Sveučilišta Oxford.

U nedavnoj studiji, istraživači su primijenili metodu poznatu kao "slijepo kvantno računalstvo", koja omogućava potpuno sigurnu povezanost između dvije odvojene kvantne računalne jedinice – što može uključivati pojedinca kod kuće ili u uredu koji pristupa poslužitelju u oblaku. Važno je istaknuti da se njihove nove metode mogu primijeniti na velike kvantne izračune.

„Koristeći slijepo kvantno računalstvo, klijenti mogu pristupiti udaljenim kvantnim računalima kako bi obradili povjerljive podatke pomoću tajnih algoritama i čak provjerili jesu li rezultati točni, a da pritom ne otkriju nikakve korisne informacije. Ostvarenje ovog koncepta predstavlja veliki korak naprijed u području kvantnog računalstva i zaštite naših informacija na internetu“, rekao je voditelj studije dr. Peter Drmota, sa Odjela za fiziku Sveučilišta Oxford.

Istraživači su stvorili sustav koji uključuje mrežni link od optičkih vlakana između poslužitelja za kvantno računalstvo i jednostavnog uređaja za detekciju fotona, odnosno čestica svjetlosti, na nezavisnom računalu koje pristupa svojim uslugama u oblaku. To omogućava primjenu takozvanog slijepog kvantnog računalstva preko mreže. Svaki izračun zahtijeva korekciju koja se mora primijeniti na sve buduće izračune i zahtijeva informacije u stvarnom vremenu kako bi se uskladio s algoritmom. Istraživači su za to koristili jedinstvenu kombinaciju kvantne memorije i fotona.

„Nikada u povijesti pitanja oko privatnosti podataka i koda nisu bila hitnije raspravljana nego u sadašnjoj eri računalstva u oblaku i umjetne inteligencije“, izjavio je profesor David Lucas. „Kako kvantna računala postaju sposobnija, ljudi će težiti njihovom korištenju s potpunom sigurnošću i privatnošću preko mreža, a naši novi rezultati označavaju promjenu u sposobnostima u tom pogledu.“

Rezultati bi na kraju mogli dovesti do komercijalnog razvoja uređaja koji se mogu priključiti na prijenosna računala kako bi zaštitili podatke kada ljudi koriste usluge kvantnog računalstva u oblaku.

Istraživači koji istražuju kvantno računalstvo i tehnologije na Odjelu za fiziku Sveučilišta Oxford imaju pristup laboratoriju Beecroft, specijalno izgrađenom objektu koji stvara stabilne i sigurne uvjete uključujući eliminaciju vibracija.

Financiranje za istraživanje osigurano je kroz UK Quantum Computing and Simulation (QCS) Hub, a na radu su surađivali znanstvenici iz UK National Quantum Computing Centre, Sveučilišta Pariz-Sorbona, Sveučilišta u Edinburghu i Sveučilišta u Marylandu.

Izvor: University of Oxford